- Hardware a la medida.
- Acortamiento del ciclo de diseño.
- Flexibilidad.
Las FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) son dispositivos electrónicos programables que se utilizan para implementar circuitos digitales. Estos dispositivos son una alternativa a los microcontroladores, los ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) y los CPLDs (Complex Programmable Logic Devices). En este artículo se analizarán las ventajas de las FPGA sobre los microcontroladores.
Un microcontrolador es un dispositivo electrónico que contiene un procesador, memoria, periféricos y otros elementos necesarios para controlar dispositivos externos. Estos dispositivos son muy útiles para controlar sistemas sencillos, pero tienen limitaciones en cuanto a la capacidad de procesamiento, la memoria y la velocidad de operación.
Las FPGA, por otro lado, tienen una capacidad de procesamiento y una velocidad de operación mucho mayores que los microcontroladores. Esto se debe a que las FPGA se pueden programar para realizar múltiples tareas en paralelo. Además, las FPGA tienen una arquitectura de hardware que permite la realización de operaciones complejas de manera eficiente.
Otra ventaja de las FPGA es que son programables y reprogramables. Esto significa que se pueden modificar las funciones que realizan las FPGA sin necesidad de reemplazar el dispositivo. En cambio, los microcontroladores tienen una función fija y no se pueden modificar una vez que se han programado.
Las FPGA también tienen una estructura muy flexible que permite la implementación de circuitos complejos. Cada bloque lógico configurable (CLB) de una FPGA es un conjunto de elementos lógicos combinacionales y secuenciales que se pueden programar para realizar cualquier función lógica. Además, las FPGA tienen una gran cantidad de CLBs que se pueden interconectar para realizar circuitos aún más complejos.
En conclusión, las FPGA tienen una capacidad de procesamiento y una velocidad de operación mucho mayores que los microcontroladores. Además, las FPGA son programables y reprogramables, tienen una estructura muy flexible y permiten la implementación de circuitos complejos. Por estas razones, las FPGA son una excelente alternativa a los microcontroladores para aplicaciones que requieren un alto rendimiento y una gran flexibilidad.
Para que un microcontrolador pueda realizar cualquier proceso es necesario que su programación esté específicamente diseñada para ese proceso en particular y que cuente con suficiente capacidad de procesamiento y memoria para llevar a cabo las tareas requeridas. Además, debe estar conectado a los dispositivos externos necesarios para interactuar con el mundo físico y recibir y enviar datos.
Los lenguajes que nos permiten programar a los FPGAs son VHDL y Verilog.
Un CPLD tiene una estructura de bloques lógicos programables y una arquitectura más simple que un FPGA. Por otro lado, un FPGA tiene una estructura de bloques lógicos programables y una arquitectura más compleja que permite una mayor flexibilidad y capacidad de procesamiento. En resumen, la principal diferencia radica en la complejidad y capacidad de procesamiento de cada uno.