Dispositivos programables
Los dispositivos programables son circuitos integrados que contienen los registros o la memoria interna que se pueden configurar para facilitar la operación. La mayoría de los periféricos se podrían considerar como programables, puesto que incorporan registros internos de configuración mediante un controlador (por ejemplo, un controlador de MAC Ethernet y PHY).
La mayoría de los microcontroladores tendrán una memoria interna que se puede programar para mantener el software en uso. Las tecnologías de flash paralelo no volátil, flash en serie y similares se pueden programar para mantener la configuración incluso si se extrae el suministro de energía. Otros microcontroladores y microprocesadores tienen ROM configurables por el fabricante que requieren enmascaramiento para programar y cargas de Ingeniería asociadas (NRE).
Los dispositivos programables generalmente se refieren a los chips que incorporan circuitos lógicos configurables. Estos incluyen dispositivos lógicos programables de campo (FPGA), dispositivos lógicos programables complejos (CPLD) y dispositivos lógicos programables (PLD, PLA, PAL, GAL). También existen dispositivos que son el equivalente analógico de estos, denominados arreglos analógicos programables de campo. Estos dispositivos tienen una variedad de formas de programarlos y pueden contener flash interno para almacenar los datos de configuración. Dichas interfaces de programación incluyen conexiones en serie y paralelas a una memoria externa no volátil, una conexión bus a un microcontrolador o una conexión JTAG directamente a una computadora para descargar y depurar durante el desarrollo.
Los FPGA contienen arreglos de bloques lógicos configurables que están interconectados por arreglos de conmutadores configurables. También pueden incorporar memoria, procesamiento de señales digitales, interfaz de memoria, módulos del transceptor y el reloj que son configurables y que se pueden conectar a y desde los bloques lógicos. Los elementos de lógica (también conocidos como células lógicas o bloques lógicos complejos) están dispuestos en estructuras aún más grandes (bloques de matriz lógica) para implementar funciones lógicas complejas de forma eficiente. Tienen bancos de E/S altamente flexibles que se pueden configurar para soportar tensiones diferentes y los estándares de bus. También pueden ser procesadores o controladores de memoria cableados especiales disponibles en el cubo para la conexión a la lógica. Los CPLD y PLD son versiones de FPGA mucho más simples y suelen incorporan memoria no volátil para la auto-configuración durante el encendido.
La lógica interna y configuración de los FPGA y CPLD generalmente se realiza durante el encendido mediante una proceso de carga del tipo de registros de desplazamiento en serie que establece una capa invisible de registros de configuración para fijar conexiones lógicas y de multiplexores cableados. Esta imagen de configuración es compilada por herramientas de software sofisticadas que interpretan los esquemas o idiomas descriptivos del hardware. Las descripciones son analizadas, optimizadas y sintetizadas en las listas de la red. La lista de red se orienta a los recursos físicos del dispositivo específico en una asignación, ajuste, planificación de la planta y proceso de optimización con el fin de cumplir con los requisitos de tiempo del circuito.
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