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T-5 “Dispositivos lógicos programables. Memorias. ”

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TEMA – 5
DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES Y
MEMORIAS.

1. Introducción.
Las modernas técnicas de circuitos integrados permiten combinar miles e incluso
millones de puertas dentro de un solo encapsulado. Esto ha llevado a la fabricación de diseños
más complejos como los dispositivos lógicos programables, memorias ymicroprocesadores,
que proporcionan dentro de un solo chip circuitos que requieren gran cantidad de componentes
discretos.

2. Dispositivos lógicos programables.
Los dispositivos lógicos programables (Programmable Logic Device, PLD) contienen una
gran cantidad de puertas lógicas dentro de un solo encapsulado y permiten al usuario
determinar como éstas deben unirse. Esta tecnología se conoce también comológica
programable, pues las puertas no están comprometidas con ninguna función específica. Se
utilizan tanto en aplicaciones combinacionales como secuenciales.
En muchas aplicaciones, los PLDs y, en concreto las matrices lógicas programables
(Programmable Array Logic, PAL) y las matrices lógicas genéricas (Generic Array Logic, GAL)
pueden emplearse para reemplazar dispositivos lógicos SSI yMSI consiguiendo con ello una
reducción de etapas y costes.
Un PLD está formado por una matriz de puertas AND y puertas OR que se pueden
programar para conseguir funciones lógicas dadas. Existen cuatro tipos de dispositivos que se
clasifican como PLDs:
§ La memoria programable de sólo lectura (Programmable Read Only Memory, PROM).
§ La matriz lógica programable PLA (Programmable Logic Array).§ La matriz lógica programable PAL (Programmable Array Logic).
§ La matriz lógica genérica GAL (Generic Array Logic).

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2.1. Matrices programables.
Todos los PLDs están formados por matrices programables. Una matriz programable es
una red de conductores distribuidos por filas y columnas con un fusible en cada punto de
intersección.2.1.1. Matriz OR.
Está formada por una serie de puertas OR conectadas a una matriz programable con
fusibles en cada punto de intersección de una columna y una fila, como muestra la figura 5.1.
La matriz se programa fundiendo los fusibles para eliminar las variables seleccionadas de las
funciones de salida, como ilustra la parte (b). Para cada una de las entradas de la puerta OR
sólo quedaintacto un fusible que conecta la variable deseada a la entrada de la puerta. Una
vez que el fusible está fundido no se puede volver a conectar.
B

B

A

A

(a)

B

B

A

A

(b)
A+B
A+B
A+B

Figura 5.1 (a)Matriz OR. (b) Matriz OR programada.

2.1.1. Matriz AND.
Este tipo de matriz está formado por puertas AND conectadas a una matriz programable
con fusibles en cadapunto de intersección como muestra la figura 5.2. Al igual que la matriz
OR se programa fundiendo los fusibles para eliminar las variables de las funciones de salida,
como muestra la parte (b).
B

B

A

A

(a)

B

B

A

A

(b)
A⋅B
A⋅B
A⋅B

Figura 5.2 (a)Matriz AND. (b) Matriz AND programada.

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2.2. Clasificaciónde PLDs.
Se clasifican de acuerdo a su arquitectura, es decir, la ordenación funcional de los
elementos internos que proporciona al dispositivo sus características específicas.
§ Memoria programable de sólo lectura (Programmable Read Only Memory, PROM).
Está formada por un conjunto fijo de puertas AND (no programable) conectadas como
decodificador y una matriz programable OR, como muestra lafigura 5.3. Se utiliza como
memoria direccionable y no como dispositivo lógico.
Entrada 1
Entrada 2

Salida 1
Matriz
AND fija

Matriz OR
programable

Entrada n

Salida 2

Salida n

Figura 5.3 Diagrama de bloques de una PROM.

§ Matriz lógica programable PLA (Programmable Logic Array).
Es un PLD formado por una matriz AND programable y una matriz OR programable.
También se...