Dispositivos Lógicos Programáveis

Dispositivos Lógicos Programáveis

1. As células lógicas do FPGA encontram-se alocadas em forma de matrizes. Tanto as células lógicas quanto o roteamento são configuráveis por software.

   • A tecnologia de FPGA é largamente utilizada devido principalmente aos seguintes fatores que ela possibilita para os projetos:
     • - Diminuição a complexidade de hardwares;
     • - Diminuição do tempo de projeto;
     • - Pode ser aplicada em diversas áreas;
     • - Possibilita simulação (aplicar sinais na entrada);
     • - Tecnologia reconfigurável (ajustes e inovações);
     • - Paralelismo (apenas para programação não sequencial);

2. O nome VHDL é originada do acrônimo: - V: very high speed integrated circuit; - H: hardware; - D: Description; - L: Language. Desta forma, VHDL trata-se de um nome que une as principais características desta linguagem de descrição.

   • A descrição de hardware em VHDL deve possuir as seguintes estruturas internas:
     • Package; declaração de subprogramas, constantes e tipos de dados
     • Entity: Declaração dos pinos de entrada e saida
       • A entidade de um projeto pode representar desde uma porta lógica a um sistema complexo, sendo composta de 2 partes: declaração de entidade e arquitetura.
         • A declaração da entidade define a interface de I/Os, já a arquitetura contém a descrição do funcionamento do hardware, ou seja, efetua a manipulação dos sinais.
         • A entidade pode utilizar os I/Os dos modos IN, OUT, INOUT e BUFFER, sendo que estes devem ser declarados no início da entidade.
           • Buffer- Barramento de saída que pode ser utilizado por mais de uma fonte.
           • IN-Pino ou porta de entrada (Não pode receber valor dentro do programa)
           • OUT-Pino ou porta de saída (não pode ser utilizado como entrada de um outro circuito)
           • INOUT-Pino ou porta de entrada e saida
     • Architecture: Define o comportamento do hardware

3. O FPGA (Matriz de portas Lógicas Programáveis - Field Programmable Gate Array), trata-se de uma arquitetura baseada em blocos lógicos configuráveis que são

   • Como o FPGA trata-se de um hardware, utilizam-se linguagens de descrição de circuitos. As linguagens existentes são: Verilog e VHDL.

4. Os dispositivos lógicos programáveis (PLD Programmable Logic Device) são circuitos integrados programáveis, que possuem um grande número de portas lógicas, flip-flops e registradores interconectados.

   • Tipos de PLDs existentes
     • ARRANJO LÓGICOS PROGRAMAVEIS
       • PROM
       • PLA
       • PAL
     • ARRANJO DE PORTAS LÓGICAS PROGRAMAVEIS
       • CPLD
       • FPGA

5. 2.Quais os tipos de PLDs? Arranjos lógicos programáveis e arranjos de portas programáveis

   • Quais são as classes de objetos? -
     • Constante (constant) -
     • Sinal (signal). - código concorrente e sequencial
     • Variável (variable) - apenas para código sequencial -
   • – O FPGA utiliza quais linguagens de descrição de hardware? Verilog e VHDL
     • 3.O que é FPGA? Trata-se de uma arquitetura baseada em blocos lógicos programáveis
       • Operadores da linguagem VHDL: Lógica, Relacional, Adição/Subtração, Sinalização, Multiplicação/divisão.
         • O que são objetos e onde devem ser declarados? Objetos são elementos que contêm um valor armazenado. Podem ser utilizados como ferramentas do sistema para efetuar operações.
           • Quais os tipos de entradas e saídas do sistema? IN, OUT, INOUT E BUFFER
             • Em que parte da estrutura de descrição devem ser declaradas as entradas e saídas do sistema? Entity
               • O que é a entidade (entity)? Lugar onde são declarados os pinos de I/O
                 • Qual a estrutura de um hardware descrito em VHDL? Packege, Entity e Architecture