vhdl
APLICACIÓN DE VHDL
Ing. Wilmer Naranjo
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Introducción
VHDL Lenguaje de descripción de Hardware
Usado en ASIC, CPLD, FPGA, etc.
Combina:
Documentación
Simulación
Síntesis
Modelamiento según:
Comportamiento (Behavioural)
Estructura (Structural)
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ASIC
ASIC Circuito
Específicas
Integrado
para
Aplicaciones
Es uncircuito integrado hecho a la medida para un
uso en particular, en vez de ser concebido para
propósitos de uso general.
Por ejemplo, un chip diseñado únicamente para ser
usado en un teléfono móvil es un ASIC.
Por otro lado, los circuitos integrados de la serie 74
son circuitos lógicos (combinacionales o secuenciales)
que se pueden utilizar para multiples aplicaciones.
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ASIC
Con los avances en la miniaturización y en las
herramientas de diseño, la complejidad máxima, y por ende
la funcionalidad, un ASIC ha crecido desde 5.000 puertas
lógicas a más de 100 millones.
Los ASIC modernos incluyen:
Procesadores de 32-bit
Memoria Ram, Rom, Eeprom y flash
Este tipo de ASIC frecuentemente es llamado Sistema en
un Chip, o SoC,por sus siglas en inglés.
Los diseñadores de ASIC digitales usan lenguajes
descriptores de hardware (HDL), tales como Verilog o
VHDL, para describir la funcionalidad de estos dispositivos.
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CPLD
CPLD ( Complex Programmable Logic Device)
Los CPLD extienden el concepto de un PLD
(Programmable Logic Device) a un mayor nivel de
integración ya quepermite implementar sistemas más
eficaces, ya que utilizan menor espacio, mejoran la
fiabilidad del diseño, y reducen costos.
Un CPLD se forma con múltiples bloques lógicos, cada uno
similar a un PLD. Los bloques lógicos se comunican entre
sí utilizando una matriz programable de interconexiones, lo
cual hace más eficiente el uso del silicio, conduciendo a
una mejor eficiencia a menor costo.CPLD.
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FPGA
FPGA (Field Programmable Gate Array)
Es un dispositivo semiconductor que contiene bloques de
lógica cuya interconexión y funcionalidad se puede programar.
La lógica programable puede reproducir desde funciones tan
sencillas como las llevadas a cabo por una puerta lógica o un
sistema combinacional hasta complejos sistemas en un chip
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FPGA
Las FPGAs se utilizan en aplicaciones similares a los ASICs
sin embargo son más lentas, tienen un mayor consumo de
potencia y no pueden abarcar sistemas tan complejos como
ellos.
A pesar de esto, las FPGAs tienen las ventajas de ser
reprogramables, sus costes de desarrollo y adquisición son
mucho menores para pequeñas cantidades de dispositivos y
el tiempo de desarrollo estambién menor.
Históricamente las FPGA surgen como una evolución de los
conceptos desarrollados en las PLA y los CPLD.
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FPGA
Las FPGA son el resultado de la convergencia de dos
tecnologías diferentes, los PLD (dispositivos lógicos
programables) y ASIC (circuitos integrados de aplicación
específica).
La historia de los PLDs comenzó con losprimeros
dispositivos PROM (Programmable Read-Only Memory) y
se les añadió versatilidad con los PAL (Programmable
Array Logic) que permitieron un mayor número de entradas
y la inclusión de registros.
Esos dispositivos han continuado creciendo en tamaño y
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potencia.
DESCRIPCIÓN EN VHDL
Al inicio de los 80´s diversos grupos de investigadores
empiezan a crear ydesarrollar los llamados "lenguajes de
descripción de hardware" cada uno con sus peculiaridades.
Empresas como IBM con su IDL, el TI - HDL de Texas
Instruments, ZEUS de General Electric, etc.,
Alrededor de 1981 el Departamento de Defensa de los
Estados Unidos desarrolla un proyecto llamado VHSIC
(Very High Speed Integrated Circuit ) su objetivo era
rentabilizar las inversiones en hardware...
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