Curso de Doctorad0

1
Memorias y Dispositivos Lógicos Programables
(PLDs)
Preparado por Manuel Rico Secades Utilizada
información preparada por los profesores D. José
Marcos Alonso Álvarez D. Emilio López Corominas
2
Memorias y Dispositivos Lógicos Programables
(PLDs)
El tipo de diseño visto hasta ahora utilizando
bloques LSI, SSI y MSI (Lógica cableada) es poco
flexible, para realizar un cambio debemos rehacer
todo, añadir nuevos bloques, etc.
Un paso hacia la flexibilidad ( y hacia bloque
LSI y VLSI de mayores prestaciones) sería
mantener la circuitería (Hardware) y con ella
poder cambiar con cierta flexibilidad los diseño
(o incluso cambiar de un diseño a otro con cierta
facilidad).
Hoy día dos formas de acometer esta idea se han
impuesto y depende del tipo de aplicación una es
mas interesante que la otra
Dispositivos programables (Lógica programada) Una
serie de ordenes almacenadas de una Memoria de
semiconductor (Software) deciden las funciones de
una circuitería digital (Hardware) concebido de
una forma flexible. Este es el camino seguido por
los dispositivos programables (MPU, MCU,
DSP,......)
Cambiar el conexionado con flexibilidad
manteniendo la circuitería electrónica
fija Esta es la filosofía de los Dispositivos
Lógicos Programables (PLDs) que curiosamente han
evolucionado a partir de las Memoria de
Semiconductor típicas de los sistemas programados
y que podrian considerarse en cierto sentido un
tipo básico de PLD.
3
Memorias de semiconductor
En sentido general, la memoria se refiere a
cualquier dispositivo capaz de almacenar
información para ser usada posteriormente. Aquí
nos centraremos en las memorias basadas en
semiconductores
4
Memorias
Memorias de acceso aleatorio El tiempo de acceso
a cualquier posición de memoria es el mismo. Para
acceder proporcionamos un código (dirección) para
que transcurrido un cierto tiempo aparezca a la
salida el dato proporcionado. Se basan en
decodificadores.
Memoria de acceso aleatorio
Dato
Dirección
Memorias de acceso serie Dependiendo de la
posición a la que vamos a acceder, tendremos un
tiempo de acceso diferente. Se basan en registros
de desplazamiento. Las hay de dos
tipos Memorias de acceso serie al
bit Memorias de acceso serie posición a
posición Aquí tenemos las pilas LIFO y FIFO.
5
Ejemplo de memoria de acceso serie (Pila FIFO)
(FIFO First In First Out)
Bus de entrada
Bus de salida
CS
CS
D
D
D
D
Q
Q
Q
Q
CLK
CLK
CLK
CLK
CS
CS
D
D
D
D
Q
Q
Q
Q
CLK
CLK
CLK
CLK
CS
CS
D
D
D
D
Q
Q
Q
Q
CLK
CLK
CLK
CLK
Capacidad de almacenamiento (4 datos de 3 bits)
6
Memorias de acceso aleatorio
En función de como hagamos la celda de memoria
tenemos varias opciones
7
Memorias de acceso aleatorio ROM
Memoria ROM (read Only Memory)
Normalmente la conexión no es directa al bus de
datos
CS
8
Memorias de acceso aleatorio ROM
Memoria ROM (read Only Memory)
Distintas opciones de implementación
9
Memorias de acceso aleatorio ROM
Memoria ROM (read Only Memory)
Desde A0 hasta A8 (9 líneas) 29 512 datos de
4 bits (Desde D0 hasta D3)
10
Memorias de acceso aleatorio ROM
PROM (Programmable ROM)
11
Memorias de acceso aleatorio ROM
EPROM ( Erasable PROM) y EEPROM (Electrically
Erasable PROM)
Se basan en celdas de puerta flotante (tecnología
CMOS con características especiales FLOTOX,
FAMOS, NMOS,......)
G
SiO2
N
N
P
Vcc
Línea de palabra
Línea de bit
12
Memorias de acceso aleatorio ROM
EPROM ( Erasable PROM) y EEPROM (Electrically
Erasable PROM)
13
Memorias de acceso aleatorio ROM
EPROM ( Erasable PROM) y EEPROM (Electrically
Erasable PROM)
14
Memorias de acceso aleatorio ROM
Flash EPROM tipo especial de EEPROM
15
Memorias de acceso aleatorio ROM
Flash EPROM tipo especial de EEPROM
16
Memorias de acceso aleatorio ROM
Flash EPROM tipo especial de EEPROM
17
Memorias de acceso aleatorio ROM
Flash EPROM tipo especial de EEPROM
18
Memorias de acceso aleatorio ROM
Flash EPROM tipo especial de EEPROM
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
Memorias de acceso aleatorio ROM
Flash EPROM tipo especial de EEPROM
(Electrically Erasable PROM)
22
Memorias de acceso aleatorio RAM
23
Memorias de acceso aleatorio RAM
24
Memorias de acceso aleatorio RAM
25
Memorias de acceso aleatorio RAM
26
Memorias de acceso aleatorio RAM
27
Memorias de acceso aleatorio RAM
28
Memorias de acceso aleatorio RAM
29
Memorias de acceso aleatorio RAM
30
Memorias de acceso aleatorio RAM
31
Memorias de acceso aleatorio RAM
32
Memorias de acceso aleatorio RAM
33
Memorias de acceso aleatorio RAM
34
Memorias de acceso aleatorio RAM
35
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
36
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
37
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
38
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
39
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
40
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
41
Dispositivos Lógicos Programables Introducción
42
Dispositivos Lógicos Programables PLA
43
Dispositivos Lógicos Programables PLA
44
Dispositivos Lógicos Programables PAL
45
Dispositivos Lógicos Programables PAL