Lógica programable

 Sánchez Cruz Brandon

Lógica programable

La expresión lógica programada  hace referencia a la posibilidad de establecer la operativa lógica de un circuito integrado definiéndola por medio de un lenguaje que permite describirla a un nivel más o menos alto y que puede posteriormente ser traducida para implementarla en el dispositivo lógico, bien durante su fabricación o bien posteriormente.

La lógica programada (o programable), en contraposición a la lógica cableada, permite fabricar circuitos integrados más o menos genéricos, sin unas funciones lógicas predeterminadas, y definir y almacenar posteriormente su funcionamiento e incluso modificarlo después. La expresión lógica cableada haría así referencia a la que se implementa definiéndola a nivel físico.

La lógica programada requiere de software, la descripción de su funcionamiento, y de hardware, los circuitos integrados que soportan dicho funcionamiento. El software de la lógica programada suele expresarse a alto nivel conforme a un lenguaje de descripción de hardware, HDL por sus siglas en inglés Hardware Description Language. El proceso de obtención de la información que permite implementar la lógica en los circuitos integrados se suele denominar síntesis.

Como se ha dicho, el hardware usado en la lógica programada puede ser de tipo genérico, en tal caso, a los circuitos integrados se los conoce como dispositivos lógicos programables o PLD, por las siglas en inglés de Programmable Logic Device. que se fabrican sin almacenar ninguna lógica y que es necesario definirla (programarla) antes de utilizarlos.

Los PLD representan el estado actual de la evolución de los dispositivos lógicos discretos. Por una parte, los modernos métodos de fabricación permiten un grado de integración muy alto comparado con el que era posible en los primeros dispositivos TTL. Por otro lado, al tratarse de dispositivos inespecíficos, de aplicación muy flexible, pueden fabricarse masivamente lo que, por la economía de escala a la que acceden, los abarata considerablemente haciéndolos asequibles además de potentes y versátiles.

La lógica de los microcontroladores, la de los procesadores de señal (DSP) o la de los microprocesadores, se determina por la ejecución en los mismos de unas instrucciones software almacenadas en una memoria (programa) que deben ir leyendo. La lógica programada, por contra, se establece a nivel de hardware, es decir, una vez definida la forma en la que van a trabajar, se aplica al dispositivo lógico dándole «forma física» a su comportamiento de manera que no necesitará leer previamente unas instrucciones e ir ejecutándolas, sino que habrá quedado establecido su funcionamiento. Debido a esta característica diferenciadora, también se la denomina lógica programada por hardware, que es un término más preciso, aunque menos usado. Por contraposición, la lógica usada en los microcontroladores, en los procesadores de señal o en los microprocesadores sería la lógica programada por software.

Según lo que se ha explicado, podrían hacerse diferentes clasificaciones de los dispositivos lógicos en función del criterio al que se atienda principalmente.

Si se trata de dispositivos en blanco, cuya lógica se implementa después de fabricados, se haría referencia a su funcionamiento lógico como lógica programada frente a la lógica cableada de los dispositivos que ya disponen de ella al salir de fábrica. Como se ha dicho, aunque es discutible, los ASIC se suelen incluir en la lógica programada.

Cuando la lógica se obtiene de una lista de instrucciones (programa) almacenada en memoria se trataría de lógica programable por software frente a la lógica implementada en la circuitería que se denomina lógica programada por hardware. Típicamente, los microcontroladores y los microprocesadores forman parte del primer grupo y los dispositivos lógicos programables del segundo.

Los primeros circuitos integrados lógicos (puertas lógicas, multiplexores, de­multi­plexores, codificadores, decodificadores…) por ejemplo los pertenecientes a la serie 74LS, formaban una serie de dispositivos lógicos de funcionamiento específico para aplicación genérica que se denomina lógica de catálogo en contraposición a la lógica de propósito general (o genérica) que permite utilizar un dispositivo y programarlo expresamente para una aplicación específica. La lógica de catálogo también se conoce como lógica convencional.

Mientras que los PLD pertenecen a la clasificación de circuitos integrados IC de uso general (referidos frecuentemente en inglés como general purpose use) los ASIC corresponden a categoría de circuitos integrados IC de aplicación específica. Un punto intermedio entre ambos podría ser los ASSP, siglas en inglés de o productos estándar de aplicación específica.

 

Bibliografia

¿Qué es la lógica programada? - polaridad.es. (s. f.). polaridad.es. http://polaridad.es/logica-programada-que-es-pld-fpga-hdl-cpld/

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