aplicando una FPGA a un proyecto

 Aqui os adjunto un "videojuego" hecho con una FPGA. El juego es del mitico Nyan Cat

Se utiliza el nunchuk de la wii para direccionar al gato a traves de la FPGA de ALTERA utilizada (ALTERA DE2-70)

https://www.youtube.com/watch?v=8YIUsZGpfM8

PLDs

En electrónica y computación la Lógica programada es un tipo de diseño implementado en chips que permite la reconfiguración de los circuitos con el simple cambio del software que incorpora, es lo contrario de la lógica cableada.
La lógica programada se basa en dispositivos lógicos programables (PLD), los cuales tienen una función no establecida, al contrario que las puertas lógicas que tienen una función fija en el momento de su fabricación. Antes de poder utilizar el PLD en un circuito, este debe ser programado.

PAL

MMI introdujo un dispositivo revolucionario en 1978, la Programmable Array Logic (Matriz lógica programable). La arquitectura era más sencilla que la FPLA de Signetics porque omitía la matriz OR programable. Esto hizo los dispositivos más rápidos, más pequeños y más baratos. Estaban disponibles en encapsulados de 20 pines y DIP de 300 milésimas de pulgada, mientras que las FPLAs venían en encapsulados de 28 pines y DIP de 600 milésimas de pulgada. Ciertas publicaciones sobre PALs desmitificaban el proceso de diseño. El software de diseño PALASM (PAL Assembler, ensamblador PAL) convertía las ecuaciones Booleanas de los ingenieros en el patrón de fusibles requerido para programar el dispositivo. Los PAL de MMI pronto fueron distribuidos por National Semiconductor, Texas Instruments y AMD.
Tras el éxito de MMI con los PAL de 20 pines, AMD introdujo los 22V10 de 24 pines con características adicionales. Tras comprar a MMI (1987), AMD desarrolló una operación consolidada como Vantis, adquirida por Lattice Semiconductor en 1999.
También hay PLAs : Programmable Logic Array.

PLA

Definido en inglés como: "Programmable Logic Array" forma parte de los PLD simples (SPLDs). Estos dispositivos fueron los primeros chips desarrollados específicamente para implementar circuitos lógicos. Como los PAL,anteriormente vistos, disponen de dos planos diferenciados: AND y OR. En este caso, los PLA tienen ambos planos programables lo que hace que su estructura sea ideal para implementar funciones lógicas como sumas de productos, por el contrario hace que el dispositivo tenga mayor tamaño y menor velocidad. Por último existen variantes de este tipo de estructura:

• Solo plano AND o plano OR
• Plano AND con reglamentación
• Plano AND y OR con reglamentación
• Con registros o registros programables

GALs

Artículo principal: Generic array logic

Lattice GAL 16V8 y 20V8.

Una innovación del PAL fue la matriz lógica genérica (Generic array logic) o GAL. Ambas fueron desarrolladas por Lattice Semiconductor en 1985. Este dispositivo tiene las mismas propiedades lógicas que el PAL, pero puede ser borrado y reprogramado. La GAL es muy útil en la fase de prototipado de un diseño, cuando un fallo en la lógica puede ser corregido por reprogramación. Las GALs se programan y reprograman utilizando un programador OPAL, o utilizando la técnica de programación circuital en chips secundarios.
Un dispositivo similar llamado PEEL (programmable electrically erasable logic o lógica programable eléctricamente borrable) fue introducido por la International CMOS


En esta pagina web tambien se pueden ver laos diversos tipos de PLDs

 http://www.alegsa.com.ar/Dic/pld.php

Este video es bastante viejo, pero explica muy bien como son y para que se usan los PLCs.

https://www.youtube.com/watch?v=MuZXZ4UhoaI

Preguntas para el examen de EDM de mañana.

Aqui están las preguntas que propongo para el examen de mañana de EDM.

https://docs.google.com/forms/d/10KQ6vQA1HI1zhHll7ckajM2Rac3rs9SzTTnJW33i6Tk/viewform

circuitos aritmeticos sumadores y restadores

Aqui os dejo un enlace a un pdf que explica muy bien la suma y la resta binaria.   http://www.uhu.es/rafael.lopezahumada/descargas/tema6_fund_0405.pdf

Aqui os dejo un video en el que podemos ver lo explicado anteriormente: https://www.youtube.com/watch?v=uubq530Jyuo

Formulario para el examen de calidad

Aqui os dejo el enlace al formulario para el examen de calidad del dia 11.

https://docs.google.com/forms/d/1n-K8OuSm8pZhH3adWlsVdgioPzKoerS_p7Nuxz4PnaI/viewform

Multivibradores

Con los multivibradores nos movemos dentro del terreno de los circuitos productores de señales cuyo origen se encuentra en el oscilador, aunque con procedimientos y resultados diferentes. El tipo de multivibrador a que vamos a referirnos en primer lugar, recibe el nombre de multivibrador astable, es decir que genera oscilaciones eléctricas de mayor o menor frecuencia. Después nos referiremos a los mutivibradores biestables y de los monoestables que se utilizan los encendidos electrónicos integrales, de máxima complejidad electrónica.

Multivibrador astable

El multivibrador astable provoca dos etapas de funcionamiento que se reemplazan espontáneamente. Los blocajes no son de origen electromagnético, como hemos visto en el oscilador, sino que estos dispositivos utilizan las propiedades que presentan dos trasistores donde el desbloqueo de uno asegura el bloqueo del otro, de modo que se turnan en estas posiciones.
Aquí tenemos un circuito básico de multivibrador astable que guarda gran parecido con el circuto básico de un amplificador de dos etapas, pero que presenta algunas particularidades especiales.
En primer lugar observamos que la salida del transistor T2 está conectado por el condensador C2 a la base del transistor T1, por lo que nos encontramos frente a un circuito de realimentación cuyo funcionamiento es el siguiente: En el momento en que el Interruptor (I) se cierra, la corriente procedente del dispositivo pasa a través del emisor a alimentar la base del transistor T1, pasando seguidamente a la base de T2, que a su ves se hace pasante y deriva toda su corriente negativa a través del condensador C2 hacia la base de T1, la cual se hace más pasante, se realimenta de nuevo la base de T2 y aumenta el paso de la corriente, etc., en una permanente y rápida sucesión de amplificaciones que duran hasta que se alcanzen los valores máximos que el dispositivo permite. En este momento, uno de los transistores, el T2, se abre, y comienza a establecerse el relevo entre los dos transistores en virtud de la siguiente consecuencia:
Cuando el T1, por ejemplo, alcanza su máximo de conducción la tensión de colector de este transistor disminuy, circunstancia que se transmite, lógicamente, a la base del transistor T2. Pero además, estas variaciones de tensión se hacen positivas, lo que bloquea la base de T2. Esta es la razón por la que el transistor citado se bloquea, situación que se mantiene solamente un breve período de tiempo.
La tensión en el condensador C1, llegado el momento, va disminuyendo y por la resistencia de base R3 se va preparando un paso negativo para alimentación de la base T2 a través del negativo de la red, situación que se materializa cuando la tensión de C1 está por debajo de la tensión negativa de este punto. Así cuando T2 reciba tensión negativa en la base se produce una rápida amplificación de la corriente hasta que llega el momento de la conducción al máximo de T2, y entonces se origina una depresión en la tensión que nos devuelve a la misma situación del caso anterior, ya que el transistor T2 se bloquea.

Multivibrador biestable

El principio de funcionamiento de los multivibradores biestables puede seguirse con la ayuda de la imagen, en un esquema que está simplificado al máximo. Consta de dos transistores como es tradicional en otro dispositivos. Si elT2 funciona es gracias a la corriente positiva de base que le llega a través de la resistencia R1, lo que lo hace pasante tal como las flechas indican. En estas condiciones, el transistor T1 no conduce no lo haría nunca si no recibe una intervención exterior en forma de un impulso. En efecto, si se le aplica una señal de entrada de sentido conveniente sobre los colectores del montaje, la situación se invierte.

En esta otra imagen tenemos un esquema de circuito más completo. En 1 tenemos el generador de impulsos que controla las bases de los transistores de que consta este multivibrador. En el supuesto de que el transistor T2 sea pasante, el diodo D1 queda sometido a una tensión contraria importante, mientras el diodo D2 no está sometido a dicha tensión. Por ello, al dar un impulso negativo desde el generador (1) y este impulso repartirse por igual por ambas bases, el diodo D2 es el primero en conducir, con lo que se invierte la situación y T1 se convierte en conductor y T2 se bloquea.
Este tipo de multivibradores biestables se utiliza en los microordenadores y en muchos esquemas puede sustituirse la acción de los diodos por la introducción de diodos Zener.

Multivibrador monoestable

Vamos a ver en qué consiste el multivibrador monostable, también utilizado con frecuencia en los computadores de los sistemas de encendido integrales, y en los microordenadores generales de control de la inyección y otros servicios del automóvil.
Se llama multivibrador monostable a un dispositivo formado por dos transitores capaces de pasar de un estado estable a otro inestable, por los efectos de un impulso, con la particularidad de que el estado inestable tiene una duración que depende de las constantes del dispositivo. Todo vuelve a empezar cuando se produce un nuevo impulso.
En la imagen vemos un esquema de este dispositivo donde puede apreciarse en (1) el generador de impulsos. Cuando éste no funciona, la corriente positiva pasa a alimentar la base del transistor NPN (T1) a través de la residencia R1, y se hace pasante, impidiendo el funcionamiento del transitor T2. Si un impulso negativo se envía B1 procedente del generador (1) el circuito de base de T1 se corta y el transistor se bloquea. Esto permite la alimentación de la base de T" y la conducción de este transistor. La carga del condensador C1 hace subir la tensión según una constante de tiempo que depende de los valores de R1 y de C1, y cuando adquiere unos vauficientes la base de T1 recobra su corriente, por lo que T2 se bloquea.


Encontré tambien un video muy interesante donde se explican muy bien los multibibradores y sus tipos. También podeis seguir este tutorial para mas temas relacionados con logica digital, ya que explican muchos terminos que ya vimos antes y otros que aún no dimos.

https://www.youtube.com/watch?v=IQMjZElW-dc

 Espero que os ayude.

Convertidores DAC y ADC

Convertidores D/A

Introducción:

Las dos operaciones mas importante relacionadas con el proceso de entrada- salida son la conversiones. Estas conversiones se pueden realizar tanto en D/A com en A/D, da por consiguiente el uso basico de este tipo de convertidores que es un ´proceso digital de señales que es proporcional al valor digital y produce una salida análoga y el convertidor A/D hace el proceso inverso.

Un filtro pasa bajas se puede utilizar para remover los escalones u suavizar una señal de salida de los convertidores antes mensionados, estos bien pueden ser una interfase en procesos digitales o analógicos de señales.

Un convertidor Digital-Análogo trasfiere información expresada en forma digital a una forma analógica, para ubicar la función de este dispositivo conviene recordar que un sistema combina e interrelaciona diversos subsistemas que trabajan tipos de información diferentes. Un traductor usualmente trabaja con información analógica (magnitudes eléctricas, mecánicas, etc.), lo mismo que un micrófono, un graficador, o un motor, y estos deberán interactuar con subsistemas que trabajan con una información digital, como una computadora, un sistema lógico o un indicador numérico.

Aplicaciones mas significativas de D/A son:

1.      En instrumentación digital, para propósitos de graficación.

2.      En control por computadoras para procesos febriles y de experimentación.

3.      En comunicaciones especialmente en lo que se refiere a telemetría y telecontrol, se traduce la información de los transductores o la voz a su forma analógica original, a lenguaje digital que resulta mas adecuado para la trasmisión. En el telecontrol la información trasmitida digitalmente, se habrá de convertir a una señal analógica para accionar los elementos de control.

4.      En controles de velocidad y de posición.

 

 

Utilización de Convertidores (A/D) y (D/A) en un sistema Electrónico

Figura 1.12

Convertidor D/A de 4 Bits (Discreto)

Salida	D	C	B	A
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1
10	1	0	1	0
11	1	0	1	1
12	1	1	0	0
13	1	1	0	1
14	1	1	1	0
15	1	1	1	1	Figura1.13

Nota: En este caso el circuito no nos interesa, solo examinaremos las relaciones que tienen la entrada / salida del circuito. Estas entradas digitales de la A a la D, son generalmente salidas de un registro de un sistema digital en donde se tiene un sistema binario en donde el número de posibles comparaciones lo mostrara la tabla de verdad o bien un listado por cada numero de entradas las salidas del convertidor análogo son un valor diferente, en este caso es un voltaje, y este voltaje es igual en volts al numero binario correspondiente o algún otro valor  proporcional. La misma idea se mantendrá verdadera si la salida del convertidor D/A fuera una corriente de salida.

Convertidor Análogo Digital

Introducción:

Un convertidor ADC toma un voltaje análogo de entrada y después de cierta cantidad de tiempo produce un codigo digital de salida, el cual representa una entrada analógica. Este proceso por lo general es mas complejo y consumidor de tiempo que el proceso anterior.

Los sistemas ADC por lo general utilizan un DAC dentro de su Circuitería.

Un diagrama a bloques de forma general nos indicaria que esta provisto de

1.      Un comparador

2.      Una unidad de control

a)      Una orden de arranque

b)      Una señal de reloj

3.      Una unidad de registro

4.      Un convertidor Digital – Análogo

Diagrama general de un convertidor ADC

Figura 1.21

La operación básica de un convertidor de este tipo consiste en:

1.      Una orden de arranque.- cuando se hace un nivel alto la operación empieza.

2.      La señal de reloj.- esta señal modifica continuamente el numero binario de la unidad de control para a su vez modificar continuamente el que esta almacenado en la unidad de registro. Este numero binario en el registro es convertido a un voltaje digital que es en proporción al voltaje V_a que sale del convertidor DAC.

3.      el comparador.- este compara un voltaje análogo que es un voltaje de entrada V_in y siempre que el voltaje análogo sea menor que el voltaje de entrada. La salida del comparador permanecerá en un nivel alto, proporcionando que la unidad de conteo siga teniendo un nivel de salida, cuando el voltaje V_a sea igual o exceda el voltaje de entrada, en ese momento la salida del comparador cae a un nivel bajo, en este momento la unidad de control dejara de modificar su estado y detendrá el proceso. El diagrama anterior pertenece al un convertidor ADC de una rampa y se llama asi porque el reloj utilizado permite incrementar el contador un paso cada vez que V_a sea menor a V_in y, realmente esta formando una escalare que avanza de 1 en 1, este convertidor es el mas simple y económico, sin embargo, su rapidez de conversión es pequeña. Con este sistema, la precisión depende enormemente de la estabilidad del oscilador y de la linealidad de la rampa, esta seria una limitación para trabajar en rangos dinámicos de variación grande. El ruido crea serios errores en las medidas debidas a que algunas veces ocasiona coincidencias falsas.

Tipos de convertidores Análogo -Digitales

1.      CONVERTIDOR DE ADC DE RAMPA DIGITAL

2.      CONVERTIDOR ADC DE DOBLE RAMPA DIGITAL

3.      CONVERTIDOR ADC DE APROXIMACIONES SUCESIVAS

4.      CONVERTIDOR ADC PARALELO o FLASH

Esta información ha sido recogida de la web: http://www.oocities.org/televisioncity/9387/Convertidores.htm