Nada
Páginas: 7 (1570 palabras)
Publicado: 17 de julio de 2014
MODULO 1.- Introducción al VHDL
Al término de este módulo, el alumno conocerá la historia del diseño de dispositivos programables (FPGA y CPLDs) y adquirirá la capacidad de evaluar los diferentes circuitos programables y programas (software especializado) y podrá evaluar diferentes familias de dispositivos programables.
1.1.-Breve reseña histórica
A mediados de los años setenta seproduce una fuerte evolución en los procesos de fabricación de los circuitos integrados, y junto a las tecnologías bipolares, surge la MOS (metal oxide semiconductor ), principalmente la NMOS, promoviendo el desarrollo de circuitos digitales hasta la primera mitad de los años ochenta.
En aquellas épocas, el esfuerzo de diseño se concentraba en los niveles eléctricos para establecercaracterísticas e interconexiones entre los componentes básicos a nivel de transistor. El proceso de diseño era altamente manual y tan solo se empleaban herramientas como el PSPICE para simular esquemas eléctricos con modelos previamente personalizados a las distintas tecnologías.
A medida que pasaban los años, los procesos tecnológicos se hacían más y más complejos. Los problemas de integracióniban en aumento y los diseños eran cada vez más difíciles de depurar y de dar mantenimiento. Inicialmente los circuitos MSI (Medium Scale Integration ) y LSI (Low Scale Integration ) se diseñaron mediante la realización de prototipos basados en módulos más sencillos. Cada uno de estos módulos estaba formado por puertas ya probadas, este método poco a poco, iba quedándose obsoleto. En ese momento(finales de los años setenta) se constata el enorme desfase que existe entre tecnología y diseño.
La considerable complejidad de los chips que se pueden fabricar, implica unos riesgos y costes de diseño desmesurados e imposibles de asumir por las empresas. Es entonces, cuando diversos grupos de investigadores empiezan a crear y desarrollar los llamados "lenguajes de descripción de hardware"cada uno con sus peculiaridades. Empresas tales como IBM con su IDL, el TI - HDL de Texas Instruments, ZEUS de General Electric, etc., así como los primeros prototipos empleados en las universidades, empezaron a desarrollarse buscando una solución a los problemas que presentaba el diseño de los sistemas complejos.
Sin embargo, estos lenguajes nunca alcanzaron el nivel de difusión yconsolidación necesarios por motivos distintos. Unos, los industriales, por ser propiedad de la empresa permanecieron encerrados en ellas y no estuvieron disponibles par su estandarización y mayor difusión, los otros, los universitarios, perecieron por no disponer de soporte ni mantenimiento adecuado.
Alrededor de 1981 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos desarrolla un proyecto llamadoVHSIC (Very High Speed Integrated Circuit ) su objetivo era rentabilizar las inversiones en hardware haciendo más sencillo su mantenimiento. Se pretendía con ello resolver el problema de modificar el hardware diseñado en un proyecto para utilizarlo en otro, lo que no era posible hasta entonces porque no existía una herramienta adecuada que armonizase y normalizase dicha tarea, era el momentode los HDL's.
1.2.-PLD
(Programmable Logic Device) -Dispositivo de Lógica Programable-
Los PLD's favorecen la integración de aplicaciones y desarrollos lógicos mediante el empaquetamientode soluciones en un circuito integrado. El resultado es la reducciónde espacio físico dentro de la aplicación; es decir, se trata de dispositivos fabricadosy revisados que se pueden personalizar desde elexterior mediantediversas técnicas de programación. El diseño se basa en bibliotecas y mecanismosespecíficos de mapeado de funciones, mientras que su implementacióntan sólo requiere una fase de programación del dispositivo que el diseñadorsuele realizar en unos segundos
La estructura básica de un PLD permite realizar cualquier tipo de circuito conbinacional basándose en una matriz formada...
Al término de este módulo, el alumno conocerá la historia del diseño de dispositivos programables (FPGA y CPLDs) y adquirirá la capacidad de evaluar los diferentes circuitos programables y programas (software especializado) y podrá evaluar diferentes familias de dispositivos programables.
1.1.-Breve reseña histórica
A mediados de los años setenta seproduce una fuerte evolución en los procesos de fabricación de los circuitos integrados, y junto a las tecnologías bipolares, surge la MOS (metal oxide semiconductor ), principalmente la NMOS, promoviendo el desarrollo de circuitos digitales hasta la primera mitad de los años ochenta.
En aquellas épocas, el esfuerzo de diseño se concentraba en los niveles eléctricos para establecercaracterísticas e interconexiones entre los componentes básicos a nivel de transistor. El proceso de diseño era altamente manual y tan solo se empleaban herramientas como el PSPICE para simular esquemas eléctricos con modelos previamente personalizados a las distintas tecnologías.
A medida que pasaban los años, los procesos tecnológicos se hacían más y más complejos. Los problemas de integracióniban en aumento y los diseños eran cada vez más difíciles de depurar y de dar mantenimiento. Inicialmente los circuitos MSI (Medium Scale Integration ) y LSI (Low Scale Integration ) se diseñaron mediante la realización de prototipos basados en módulos más sencillos. Cada uno de estos módulos estaba formado por puertas ya probadas, este método poco a poco, iba quedándose obsoleto. En ese momento(finales de los años setenta) se constata el enorme desfase que existe entre tecnología y diseño.
La considerable complejidad de los chips que se pueden fabricar, implica unos riesgos y costes de diseño desmesurados e imposibles de asumir por las empresas. Es entonces, cuando diversos grupos de investigadores empiezan a crear y desarrollar los llamados "lenguajes de descripción de hardware"cada uno con sus peculiaridades. Empresas tales como IBM con su IDL, el TI - HDL de Texas Instruments, ZEUS de General Electric, etc., así como los primeros prototipos empleados en las universidades, empezaron a desarrollarse buscando una solución a los problemas que presentaba el diseño de los sistemas complejos.
Sin embargo, estos lenguajes nunca alcanzaron el nivel de difusión yconsolidación necesarios por motivos distintos. Unos, los industriales, por ser propiedad de la empresa permanecieron encerrados en ellas y no estuvieron disponibles par su estandarización y mayor difusión, los otros, los universitarios, perecieron por no disponer de soporte ni mantenimiento adecuado.
Alrededor de 1981 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos desarrolla un proyecto llamadoVHSIC (Very High Speed Integrated Circuit ) su objetivo era rentabilizar las inversiones en hardware haciendo más sencillo su mantenimiento. Se pretendía con ello resolver el problema de modificar el hardware diseñado en un proyecto para utilizarlo en otro, lo que no era posible hasta entonces porque no existía una herramienta adecuada que armonizase y normalizase dicha tarea, era el momentode los HDL's.
1.2.-PLD
(Programmable Logic Device) -Dispositivo de Lógica Programable-
Los PLD's favorecen la integración de aplicaciones y desarrollos lógicos mediante el empaquetamientode soluciones en un circuito integrado. El resultado es la reducciónde espacio físico dentro de la aplicación; es decir, se trata de dispositivos fabricadosy revisados que se pueden personalizar desde elexterior mediantediversas técnicas de programación. El diseño se basa en bibliotecas y mecanismosespecíficos de mapeado de funciones, mientras que su implementacióntan sólo requiere una fase de programación del dispositivo que el diseñadorsuele realizar en unos segundos
La estructura básica de un PLD permite realizar cualquier tipo de circuito conbinacional basándose en una matriz formada...
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