Dispositivos lógicos programáveis (DLP)

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1 Dispositivos lógicos programáveis (DLP)
Organização: Princípio de funcionamento dos DLP Arquitectura de um componente típico: A 22V10 Metodologia de projecto com o PALASM A aplicação PALASM Um dado electrónico

2 Princípio de funcionamento dos DLP
O princípio de funcionamento dos DLP baseia-se numa matriz programável de termos de produto (que valor apresenta a saída F, para o caso apresentado?)

3 Arquitectura de um DLP simples: Exemplo
A título de exemplo, quantas ligações seria necessário interromper para criar um mux de 2:1? (entradas de dados A e B, entrada de controlo C)

4 DLPs: Extensão para circuitos sequenciais
A presença de um FF D a jusante do termo de soma permite a implementação de circuitos sequenciais (o plano AND / OR realiza a geração do estado seguinte)

5 Arquitectura de um exemplo típico: A 22V10
A flexibilidade da 22V10 destaca-a entre os DLP de uso comum

6 A arquitectura da 22V10 A propósito da arquitectura da 22V10, repare-se que: Pode dispor de até 10 saídas, em simultâneo com as 12 entradas, podendo no limite suportar até 22 (21) entradas O controlo de estado dos buffers de saída é feito através de um termo de produto (permitindo pinos bidireccionais)

7 A arquitectura da 22V10 (cont.)
Ainda a propósito da arquitectura da 22V10: Todas as saídas são realimentadas para o plano de AND Existe um limite máximo de entre 8 e 16 termos de produto, por saída Cada saída é precedida por uma macro-célula

8 A arquitectura da 22V10 (cont.)
A estrutura da macro-célula lógica de saída, disponível em cada pino, permite diversas configurações de funcionamento:

9 A arquitectura da 22V10 (cont.)
As quatro configurações possíveis para a macro-célula lógica de saída são as seguintes:

10 Metodologia de projecto (com o PALASM)
A metodologia de projecto segue as mesmas etapas já nossas conhecidas (especificação, síntese, verificação de projecto, implementação e validação), mas com existem aspectos específicos do PALASM Esta aplicação recebe como entrada uma descrição funcional do circuito pretendido, com os respectivos vectores para a simulação lógica, e realiza (quase-) automaticamente as etapas pós-especificação

11 Fluxo de dados no PALASM
O fluxo de dados associado a esta aplicação de apoio ao projecto é o seguinte:

12 PALASM: Especificação do ficheiro de entrada
Secção declarativa:

13 PALASM: Especificação do ficheiro de entrada (cont.)
Secção funcional: (esta secção recorre a comandos com baixo nível de abstracção para efectuar a descrição funcional do circuito pretendido)

14 PALASM: Especificação do ficheiro de entrada (cont.)
Secção de simulação (para a verificação de projecto):

15 PALASM: Menus principais
Menu File:

16 PALASM: Menus principais (cont.)
Menu Edit:

17 PALASM: Menus principais (cont.)
Menu Run:

18 PALASM: Menus principais (cont.)
Menu View:

19 PALASM: Menus principais (cont.)
Simulação (View / Waveforms):

20 PALASM: Menus principais (cont.)
Menu Help:

21 PALASM: Menus principais (cont.)
Help: Exemplo para o caso do comando FOR

22 Exemplo de projecto: Um dado electrónico
VCC Pretende-se simular o funcionamento de um dado electrónico com as seguintes características: Visualização por 7 LEDs (quantas saídas são precisas?) Funcionamento em ciclo permanente a centenas de Hz Deve existir um botão de paragem para fixar o resultado do “lançamento” Deve existir um botão de batota para aumentar a probabilidade associada a resultados pré-especificados OUT[x]

23 O dado electrónico (cont.)
Diagrama de transição de estados:

24 O dado electrónico (cont.)
VCC OUT[x] Organização das saídas:

25 O dado electrónico (cont.)
Ficheiro dado.pds: Secção declarativa

26 O dado electrónico (cont.)
Secção funcional:

27 O dado electrónico (cont.)
Secção de simulação:

28 O dado electrónico (cont.)
Resultados da simulação:

29 Conclusão Objectivo principal do capítulo: Introduzir os princípios do projecto de sistemas digitais com base em dispositivos lógicos programáveis Pistas para a continuação do estudo: Sistemas de apoio ao projecto (e.g. Altera e Xilinx) Arquitectura e recursos dos dispositivos de média e elevada complexidade