DISEÑO PROGRAMABLE

TEMA VI: DISEÑO PROGRAMABLE
Continuando con los diferentes tipos de diseño, en el presente tema vamos a introducirnos en el denominado diseño programable. Este nuevo diseño apareció gracias a los continuos
avances en la tecnología de integración, y a la orientación hacia nuevos dispositivos más generales.
Este tipo de diseño es aquel en el que los elementos de los que disponemos para construirnuestro circuito son dispositivos programables.

1. Introducción.
Un dispositivo programable, genéricamente PLD (Programmable Logic Device), se
puede definir de la siguiente forma:
Un PLD es aquel dispositivo cuya tabla de verdad puede ser
modificada sin alterar el conexionado interno de los elementos que los forman.
Es decir, contiene una serie de elementos lógicos (por lo general puertasAND, OR e inversores) que pueden configurarse en cualquier función lógica soportada (generalmente limitada al
número de entradas y salidas).
Los dispositivos programables se pueden clasificar dependiendo su funcionalidad. Estos
dispositivos pueden ser:
• Universales.- pueden implementar cualquier función lógica con un determinado
número máximo de entradas y salidas.
• No universales.-solamente se pueden implementar algunas funciones de interés
general.
Físicamente, desde el exterior, a estos dispositivos no hay porqué hacerles nada, sino que
el hecho de que implemente el comportamiento de una función u otra se debe a la programación de dicho dispositivo. Generalemente, la programación de estos dispositivos consiste en la
supresión de determinadas conexiones realizadas mediante undiodo o un transistor que actúan
como fusibles.
Los principales dispositivos programables a nivel combinacional que hay en el mercado
son: memorias PROM, dispositivos PAL y dispositivos PLA.

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Dpto. Ingeniería Electrónica de Sistemas Informáticos y Automática

2. Memorias PROM (Programmable Read Only Memory).
La principal característica de las memorias ROM (nombre genérico) es queson memorias programables no volátiles, es decir, cuando se desconecta de la tensión de polarización, los
datos almacenados no desaparecen, a diferencia de las memorias RAM.
Básicamente las memorias ROM se pueden clasificar en:
• Memorias ROM, las cuales son programadas (una sola vez) por el fabricante.
• Memorias PROM, las cuales son programadas (una sola vez) por el usuario mediante
unprogramador.
• Memorias EPROM, las cuales son programadas (pudiéndose borrar para volver a programar) por el usuario mediante un programador.
Las memorias ROM están formadas por una matriz de puertas AND, que generan todos
los mintérminos posibles correspondientes al número de entradas, por lo que funcionalmente
hablando equivale a un decodificador. Las salidas de estas puertas son conectadas, através de
un fusible, a una puerta OR por cada bit de salida. Por lo tanto, este dispositivo se caracteriza
por tener una matriz de puertas AND fija, y una matriz de puertas OR programable. Debido a
que están disponibles todos los mintérminos de las posibles funciones, este tipo de dispositivos
entrarán dentro del tipo de dispositivos universales, ya que se puede implementar cualquier
función conel número de entradas del dispositivo. La notación de las memorias ROM es:
ROM 2n x m
donde n es el número de entradas (2n es el número de mintérminos implementados) y m es el
número de salidas. De esta forma, una memoria ROM 4x2 se muestra en la figura 6.1.
Al igual que sucedía con los bloques MSI, estos dispositivos tienen señales de control y
sólo existen para un cierto número característicode entradas y salidas. Por lo tanto deberíamos
saber cómo aumentar el número tanto de entradas como de salidas, para lo cual utilizaremos la
señal de habilitación.
De forma previa a esta conexión debemos indicar que las salidas de estos dispositivos
muestran una codificación triestado, a diferencia de los dispositivos MSI. Esta codificación
tiene tres estados posibles, los cuales son:
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