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Introducción

Las PAL (Arreglos Lógicos Programables), que como su nombre lo indica son arreglos matriciales de fusibles y diodos que mediante una cierta lógica pueden llegar a desempeñar cualquier función booleana. Su arquitectura interna consiste en términos AND programables que alimentan términos OR fijos. Todas las entradas a la matriz pueden ser combinadas mediante AND entre si, pero lostérminos AND específicos se dedican a términos OR específicos. Las PAL tienen una arquitectura muy popular y son probablemente el tipo de dispositivo programable por usuario más empleado. Si un dispositivo contiene macrocélulas, comúnmente tendrá una arquitectura PAL.

Las PAL son PLD que se han desarrollado para superar ciertas desventajas de la PLA, tales como los largos retardos debidos a losfusibles adicionales que resultan de la utilización de dos matrices programables y la mayor complejidad del circuito. Básicamente la PAL está formada por una matriz AND programable y una matriz OR fija con la lógica de salida, esta estructura permite implementar cualquier suma de productos lógica con un número de variables definido, sabiendo que cualquier función lógica puede expresarse como sumade productos. La PAL es el dispositivo lógico programable más común y se implementa con tecnología bipolar TTL o ECL.

Arreglos Lógicos Programables (PAL)

Un dispositivo lógico programable es aquel cuyas características pueden ser modificadas y almacenadas mediante programación. Entre los dispositivos lógicos programables el PAL es el más simple, son los más populares y los más utilizados.El circuito interno de un PAL consiste de una matriz de conexiones, una matriz de compuertas AND programables y un arreglo de compuertas OR fijo [1]. La matriz de conexiones es una red de conductores distribuidos en filas y columnas con un fusible en cada punto de intersección, mediante la cual se seleccionan cuales entradas del dispositivo serán conectadas al arreglo OR y así obtener una funciónlógica en forma de suma de productos. Los circuitos PAL son no reprogramables; ya que la síntesis de las ecuaciones lógicas se realiza a través de la quema de fusibles en cada punto de intersección de los pines de entrada con las compuertas.
Estructura de la PAL
En la Figura 1 se muestra la estructura interna de una PAL, en esta se observa que cada línea de salida es conectada a tres líneasproducto y por consiguiente representa una suma de tres términos producto.
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Figura 1. Estructura interna de la PAL.

Debido al arreglo OR, la representación del PAL mostrada en la Figura 2 es más usada que el de la Figura 1.

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Figura 2. Estructura interna de la PAL estándar.

Funcionamiento de la PAL.
Como se ha mencionado, las PAL están formadas por una matriz de puertas ANDprogramable conectada a una puerta OR fija. Esta estructura permite implementar cualquier suma de productos lógicos con un número de variables definidas y limitadas, entre otras, por el número de entradas y salidas que tenga el dispositivo.
En la Figura 3 se muestra la estructura básica de un PAL para tres variables de entrada y salida sin programar [2]. Cada punto de intersección entre una fila yuna columna se denomina celda y es el elemento programable de la PAL. Cada fila se conecta a la entrada de una puerta AND y cada columna a la variable de entrada o su complemento. En función de la presencia o ausencia de las conexiones creadas por programación, se puede aplicar cualquier combinación de variables de entrada o sus complementos a una puerta AND para generar cualquier operaciónproducto que se desee.
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Figura 3. PAL con matriz AND sin programar.

La implementación de una función lógica sobre un PAL, se muestra la figura 4, donde las señales que entran a la matriz son las variables de entrada y sus complementos. Cuando se requiere la conexión entre una fila y una columna, el fusible queda intacto, Cuando dicha conexión no se requiere, el fusible se abre en el proceso...