Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Zacatenco
IMPLEMENTACIÓN EN FPGA
DE MÓDULOS DE
SOFTWARE PARA UN RADIO
DEFINIDO POR SOFTWARE
Alumnos
Nombre:
Gómez Régules José Luis
Rangel Reyes Emmanuel
Asesor Metodológico
M. en C:
Gregorio García Pérez
Asesor(es) Técnico(s)
M. en C:
Gabriela Sánchez Meléndez
ÍNDICE
Número Tema Página
Objetivo general. I
Objetivos Específicos. I
Justificación. II
1 CAPÍTULO I: Introducción y evolución de los sistemas de comunicación móviles
1.1 Introducción. 1
1.2 Primera generación. 3
1.3 Segunda generación. 5
1.4 Generación 2.5. 7
1.5 Tercera generación. 8
1.6 Cuarta generación. 10
2 CAPÍTULO II: Radio definido por software
2.1 Introducción. 12
2.2 Radio definido por software. 12
2.2.1 Arquitectura de Transmisiones de Radio Tradicional. 13 2.2.2 Arquitectura Ideal de Transmisores de Radio Basados en Software. 14
2.2.3 Principio de Funcionamiento de un Receptor RDS. 16
2.2.4 Conversión de Frecuencia. 17
2.3 Modulación. 17
2.3.1 Tipos de Modulación Analógica y Digital. 18
2.3.2 Demodulación. 20
2.4 Transmisión por Desplazamiento de Fase Binaria (BPSK). 20
2.4.1 Transmisor BPSK. 20
2.4.2 Receptor BPSK. 22
2.5 Codificación. 23
2.5.1 Códigos de Paridad. 23
2.5.2 Códigos m entre n. 23
2.6 Códigos de Bloque Lineales Sistemáticos. 24
2.7 Código de Hamming. 27
2.8 Decodificación Hamming. 29
2.9 Códigos Convolucionales. 30
3 CAPÍTULO III: Dispositivos de lógica programable
3.1 Introducción. 31
3.2 PLDs (Programmable Logic Devices). 32
3.3 ASPLDs (Application Specific Programmable Logic Devices). 33
3.4 PAL (Programmable Array Logic). 33
Número Tema Página 3.5.1 Estructura General de la FPGA. 35
3.5.2 Lenguajes para programar en fpgas. 37
4 CAPÍTULO IV: Simulación e implementación en fpga
4.1 Introducción. 41
4.2 Modulador BPSK. 41
4.3 Demodulador BPSK. 44
4.4 Codificador Hamming 7,4. 45
4.5 Decodificador Hamming 7,4. 47
4.6 Generar Proyecto ISE para grabar la tarjeta FPGA. 54
4.7 Grabación de la tarjeta FPGA. 56
Conclusiones 64
Recomendaciones para trabajos futuros 64
Glosario 65
Apéndice A 67
Apéndice B 68
Número Tema Página ÍNDICE DE TABLAS
CAPÍTULO I
1.1 Rangos de frecuencias a las que se trabajaban para eliminar interferencias que llegaran a surgir. 2
1.2 Características de la primera generación. 5
1.3 Características de la segunda generación. 7
1.4 Los principales estándares de comunicación móvil y su evolución de cada uno. 10
CAPÍTULO IV
4.1 Tabla para determinar las salidas trt dependiendo el número de error 50
ÍNDICE DE FIGURAS
CAPÍTULO I
1.1
Figura 1.1 Áreas en formas hexagonales, con su estación móvil y los usuarios que se encuentra adentro de cada una
de ellas. 3
CAPÍTULO II
2.1 Arquitectura Tradicional de Transmisores de Radio. 13
2.2 Arquitectura ideal de Transmisores de Radio Basados en Software. 15 2.3 Combinación de dos señales (fa y fo) mediante un mezclador. 17
2.4 Ejemplo de Modulación. 18
2.5 Gráficas de la modulación en amplitud y en frecuencia. 19
2.6 Demodulación. 20
2.7 Diagrama de un Transmisor BPSK. 21
2.8 Diagrama Fasorial y de Constelación del Modulador BPSK. 21 2.9 Fase de salida contra la relación de tiempo para una forma de onda BPSK. 22
2.10 Diagrama de un Receptor BPSK. 23
CAPÍTULO III
3.1 Estructura interna de un PLD. 32
3.2 Estructura interna de un PAL. 34
3.3 Estructura interna de una FPGA. 36
3.4 Estructura del LUT de un bloque lógico. 37
3.5 Programación de una tarjeta FPGA a pasos. 38
3.6 Tarjeta FPGA Xilinx Spartan-3 200000-puerta. 39
CAPÍTULO IV
4.1 Fase de salida contra la relación de tiempo para una forma de onda BPSK. 41
4.2 Diagrama del modulador BPSK. 42
4.3 Subsistema generador de bits. 42
Número Tema Página
4.5 Diagrama del demodulador BPSK. 44
4.6 Resultados obtenidos del demodulador BPSK. 44
4.7 Diagrama del codificador implementado con compuertas AND y XOR. 46
4.8 Bloque de entrada y salida del codificador. 46
4.9 Subsistema generador de bits. 47
4.10 Resultado obtenido de la simulación del codificador. 47
4.11 Esquema del decodificador hamming. 48
4.12 Subsistema Hamming Decoder. 48
4.13 Diagrama del subsistema syndrome implementado con compuertas AND y XOR. 49
4.14 Entradas y salidas del subsistema syndrome para obtener el número de errores. 50 4.15 Diagrama del subsistema Err loc implementado con compuertas AND y NOT. 51
4.16 Entradas y salidas del subsistema Err loc. 52
4.17
Diagrama de la decodificación, el mensaje original sale por Out2 y los bits de paridad que se le quitan al mensaje por
Out1. 52
4.18 Mensaje codificado. 53
4.19 Resultado obtenido de la simulación del decodificador el mensaje original se muestra por el display2. 53 4.20 Ventana del bloque System Generator para crear proyecto ISE. 54
4.21 Ventana del bloque System Generator generando proyecto ISE. 55
4.22 Archivos generados por System Genrator. 55
4.23 Tarjeta FPGA Spartan 3 Starter Kit. 56
4.24 Conexión del cable JTAG. 56
4.25 Entorno Xilinx ISE. 57
4.26 Ventana del código VHD generado por system generator. 58
4.27 Ventana Xilinx PACE. 59
4.28 Ventana Process Properties – Startup Options. 60
4.29 Ventana iMPACT. 60
4.30 Abriendo el archivo .bit que se va a grabar en el FPGA. 61
4.31 Después de cargar el archivo .bit se abre otra ventana para seleccionar otro archivo. 62
4.32 Ventana Device Programming Properties. 62
Objetivo General:
Simular en un sistema FPGA para su implementación en hardware los
elementos de software necesarios de un Radio Definido por Software, en
operaciones de banda base mediante herramientas actuales de tipo visual.
Objetivos Específicos:
Conocer que es un Radio Definido por Software, cual es su funcionamiento o
su uso, como esta compuesto y en base a esto tener un diagrama a bloques
de las partes que lo componen.
Hacer más eficiente la metodología y diseño de sistemas complejos a través
del modelado y la simulación con implementación en hardware.
Conocer y manejar Simulink de Matlab, en el cual vamos a realizar la
simulación del Radio Definido por Software, teniendo su diagrama a bloques
empezamos por realizar simulaciones por separado de la modulación,
demodulación, codificación y decodificación, una vez funcionando estos 4
elementos, se va a realizar una simulación conjuntada modulación
–
codificación
–
decodificación
–
demodulación.
Conocer y manejar Xilinx System Generator, software con el cual utilizaremos
las simulaciones de Simulink y de este software se hará la grabación del FPGA.
Se utilizará System Generator para programar el FPGA debido a que nos
reduce muchas líneas de código.
Conocer el funcionamiento de un FPGA y su programación. En la tarjeta FPGA
se grabará la modulación, la codificación, decodificación y demodulación y se
probará su funcionamiento interactuando con el Simulink o el System
Generator.
Establecer la Interfaz rápidamente y de manera rentable con hardware de
medidas y control, analizar datos, compartir resultados y distribuir sistemas.
Justificación
En varias partes del mundo existen muchos proyectos que proponen la
integración de los estándares de comunicación móvil con funcionalidades
mejores que los sistemas de tercera generación.
El escenario genérico de comunicaciones móviles de 4G consiste en distintos
tipos de redes terrestres de comunicaciones móviles e inalámbricas integradas,
usando el protocolo de encaminamiento IP como elemento integrador.
Desde la creación y evolución constante de estándares de comunicación móvil
tales como 2G, 2.5G, 3G y 4G, existen diferencias entre los estándares de
sistemas de comunicación móvil utilizadas por diferentes países para ser
integrados. Desde un punto de vista comercial y global, este problema inhibe
el uso de servicios de roaming y otras facilidades, ya que los estándares varían
los protocolos en su desempeño cuando es aplicado a enlaces, lo cual afecta
directamente a los enlaces inalámbricos.
Para estos problemas se puede aplicar el RDS (Radio Definido por Software),
ya que una de sus aplicaciones es el describir control de software para una
aplicación de radio, además de que se caracteriza por ser flexible, se puede
modificar o ampliar su funcionamiento únicamente cambiando su software, el
cual provee técnicas de operaciones de banda base, funciones de seguridad en
comunicaciones, requerimientos de forma de onda, tipo de modulación y
codificación, etc.
1
CAPÍTULO I: Introducción y evolución de los sistemas
de comunicación móviles.
Este capítulo contiene una reseña histórica de cómo se inicio la
comunicación inalámbrica, cómo se da la evolución de los sistemas de
comunicación móviles y sus estándares creados a través de las llamadas
generaciones de comunicación móvil.
1.1
INTRODUCCIÓN
Para comenzar este capítulo tenemos que saber el concepto de ¿qué es
un sistema de comunicación móvil? Un sistema de comunicación móvil
surge cuando existe el desplazamiento o movimiento de un dispositivo
de comunicación (transmisor o receptor) en una determinada área
geográfica.
La historia en los sistemas de comunicación móvil nos remonta a 1897
donde el ingeniero de origen Italiano Guillermo Marconi en el Reino
Unido, demostró que puede existir la comunicación entre dos puntos en
el agua por medio de la telegrafía inalámbrica, esto beneficiaria a los
submarinos y eliminaría los cables, de esta forma se presenta el primer
sistema de comunicación móvil que existió, después implantó en su
compañía de investigación un transmisor y un receptor, en el cual
comunicaría a Reino Unido con Canadá atravesando el océano Atlántico.
Gracias a estas demostraciones el Ing. Guillermo Marconi en 1909 ganó
el premio Nobel de Física, por lo cual se le conoce como el padre de la
radio y las comunicaciones inalámbricas. [1]
Después el inventor estadounidense Lee de Forest consiguió un tubo de
vacío de tres electrodos y logró la primera emisión de radio la cual tuvo
lugar en 1906 en los Estados Unidos. En 1910, De Forest transmitió por
primera vez una ópera desde el (Metropolitan Opera House) de Nueva
York.[2]
2
Luego a mediados de la década de los sesentas la empresa Bell
Telephone (AT&T) desarrolló la operación full-duplex, que se utilizó para
la búsqueda de canales y la marcación desde una estación móvil. A
finales de esta década los sistemas móviles trabajaban a 460 Mhz, ya
después en la siguiente década este sistema de comunicación móvil se
utilizaba para servicio público como el policíaco, la industria, el
transporte terrestre y marítimo.
Pero en el transcurso del tiempo fue creciendo la demanda de
frecuencias y crecieron las interferencias, para esto la FFC propuso una
tabla en la cual indica cómo se deben utilizar las frecuencias, pero esto
no es suficiente, y abre un canal UHF que maneja frecuencias de
806MHz a 881MHz.
Tabla 1.1 Rangos de frecuencias a las que se trabajaban para eliminar
interferencias que llegaran a surgir.
3
Figura 1.1. Áreas en formas hexagonales, con su estación móvil y los usuarios
que se encuentra adentro de cada una de ellas.
1.2 PRIMERA GENERACIÓN 1G
Para principios de los ochentas salen los primeros sistemas de
comunicación comerciales mejor conocidos como sistemas 1G, estos
son implementados en la Unión Americana, Inglaterra y Japón. Este
sistema de comunicación móvil es analógica y utiliza la técnica FDMA
(Frequency Division Multiple Access) / FDD (Frecuency Division Duplex),
aplica la división de áreas geográficas en células.
Para la primera generación fue utilizado el AMPS (Advanced Mobile
Phone System) es un sistema con una costoso y complejo cuya
arquitectura en la cual toda la inteligencia fue situada en una central de
conmutación de sistemas en 1981. El punto de partida fue que el
roaming debería estar disponible entre redes, aunque esto no estuvo
disponible a gran escala hasta los años 90.
Para los noventas fue desarrollada NAMPS (Narrowbadamps), es una
variante de la AMPS, esté reduce el espacio de canal, mejora la
frecuencia y en forma comercial aumenta su precio de las terminales.
Para 1996 ya se había utilizado este servicio para un millón de
subscritores.
4
Nórdica de Telecomunicaciones, éste habla de interfaces de radio y de
otros interfaces incluyendo el enlace entre la estación base y un switch.
Ya después, fue insuficiente la comunicación con el estándar NMT y
surgió el estándar NMT-450; el estándar fue utilizado en España y
Francia así como en otros países del este de Europa; el estándar tiene
sistemas celulares que utilizan una estructura de red jerárquica y las
estaciones base son relativamente inteligentes, comparándolo con AMPS
éste tiene todas las funcionalidades que estaban situadas en la central
de conmutación.
Años después a mediados de los ochentas surgió el NMT-900, pero este
no era el único estándar que estaba en Europa, en el Reino Unido se
desarrollaba un estándar basándose en el AMPS llamado TACS (Total
Access Communication System) utilizando otra banda de frecuencia que
los británicos tenían asignado, ya después los demás países europeos
empezaron a utilizar el estándar TACS.
Pero en Europa no eran los únicos estándares, también surgieron tres
más a principios de los ochentas como el C-450 que fue establecido en
Alemania, el RC-2000 desarrollado en Francia, pero estos estándares no
fueron exitosos.
En Asia la primera generación apareció con Japón siendo un país en el
cual se invierte mucho en tecnología, empezó a desarrollar sus propios
estándares como el NTT (Nippon Telegraph and Telephone) a fines de la
década de los setentas, e instaló su primer sistema celular que era el
MSCL1, a mediados de los ochentas surgió el MSCL2, que maneja
capacidad de celdas con una eficiencia del espectro mucho mayor, pero
que seguía trabajando en la misma banda de frecuencia.
También en Japón había proveedores que utilizaban el TACS para dar el
servicio y posteriormente salió el J-TACS pero sería implementado para
la segunda generación. En la tabla 1.2 se observan los estándares y sus
características a las que trabajaban.
5
Tabla 1.2. Características de la primera generación.
Para la primera generación lo que se debe tomar en cuenta es como los
sistemas utilizan la técnica de acceso al medio en este caso la llamada
FDMA cuyo espectro radioeléctrico se divide en una serie de secciones o
ranuras dependiendo del número de usuarios que tengamos en ese
momento.
La configuración es rígida e invariante pues cada estación debe
transmitir siempre con la misma frecuencia central o portadora y es
válida cuando se puede garantizar que durante la mayor parte del
tiempo, cada una de ellas ocupará activo ese ancho de banda que se le
asignó. Por esa razón se llama acceso múltiple con división de frecuencia
con asignación fija. Cuando el número de subportadoras aumenta, el
ancho de banda asignado a cada una de ellas debe disminuir lo que
conlleva a una reducción de la capacidad de las mismas.
1.3 SEGUNDA GENERACIÓN 2G
6
En Europa las redes de comunicación empezaban a llegar a su máxima
capacidad ya que era mucha la demanda, por lo cual surgió la necesidad
de hacer los sistemas de comunicación en términos de usuarios en MHz,
también se necesitó hacer la compatibilidad de los diversos sistemas de
comunicación existentes de otros países, para esto se desarrolló el
estándar GSM (Global System for Mobile Communications) que fue
creado en la década de los ochentas implementado en los noventas, ya
con esto se le daba apertura a la segunda generación de telefonía móvil.
Para definir como trabajaría el estándar GSM en los sistemas de
comunicación móvil se creó el Grupo Especial Móvil que tenía los
objetivos de generalizar un sistema en toda Europa, crear una
estructura celular digital con el sistema de acceso múltiple TDMA (Time
division multiple access) de banda estrecha, Algoritmo de codificación de
fuente de velocidad binaria y permitir terminales de mayor seguridad.
En la evolución americana no había problemas como en Europa que se
tenían que compatibilizar los diversos sistemas de comunicación
existentes, ya que éste contaba con uno sólo el AMPS, pero llegó a
cambiar los canales de comunicación por unos nuevos. Luego también
aparecen las operaciones de modo dual en 1991, que permitieron dar
servicio a los sistemas antiguos análogos, utilizaba una técnica de
TDMA y era conocida como NADC o IS−54 o DAMPS, ya que
tomaban
como infraestructura el AMPS.
A mediados de los noventas también fue instaurado D-AMPS y
D-AMPS-1900 que llegaban a utilizar frecuencias superiores al AMPS, ya después
surgió el estándar CDMA (Code division multiple access) que llegaba a
sustituir el estándar TDMA, ya que este trabajaba un acceso múltiple
por división de código. Este estándar también ofreció una capacidad
mayor, simplificaba el plano de frecuencias y tenía mayor flexibilidad, al
tener canales más anchos era menos susceptibles a la propagación
multicamino, ya después el estándar fue nombrado por la TIA como
IS−95.
En Asia surgió el PDS (Pacific Digital cellular), el cual fue hecho por
empresas como Ericsson, NEC, etc. Junto con la NTT, después otras
empresas asiáticas quisieron crear estándares implementarlos en otros
países asiáticos, pero no se tuvo éxito.
7
pobladas y no era de uso especial para celulares, fue implementado a
mediados de la década de los noventas.
A continuación tenemos la tabla 1.3 en ella se muestra cómo
trabajaban algunos estándares de la segunda generación.
Tabla 1.3. Características de la segunda generación.
La segunda generación aprovecha las ventajas de los sistemas
anteriores de la primera generación, pero al introducir la comunicación
digital, tanto para las comunicaciones vocales y de datos como para la
señalización, permite la prestación de un gran número de servicios
adicionales. Asimismo, mejora la eficiencia de los sistemas analógicos
permitiendo, en consecuencia un incremento en la capacidad de manejo
de tráfico.
1.4 GENERACIÓN 2.5
Con el transcurso de los años también evolucionarán otros medios de
comunicación, una de las herramientas que en la actualidad utiliza el
hombre para comunicarse es el internet, el cual llegó a tomar fuerza
dentro de las comunicaciones móviles por lo cual se llega a la necesidad,
de crear GPRS (Global Packet Radio Service).
8
que los usuarios comparten los canales y la segunda es que se obtiene
una mejor eficiencia y velocidad en la red.
El servicio de soporte de nodos GPRS (SGSN:
Serving GPRS Support
Node) es el encargado de elegir los paquetes de datos desde y hacia las
estaciones móviles sin su servicio de área. Su táctica incluye
transferencia y ruteado de paquetes, gestión de la movilidad, gestión
lógica del enlace y autenticación. El registro de información del SGSN
almacena información de localización y perfiles de usuario de todos los
usuarios registrados a la SGSN. Un nodo de soporte GPRS (GGSN:
Gateway GPRS Support Node) actúa como una interfaz entre la red
tronca GPRS y las redes de paquetes de datos externas. Convierte los
paquetes GPRS entrantes de la SGSN en los correspondientes formatos
para los paquetes de datos de control (PDP), y los envía fuera a la
correspondiente red de paquetes de datos.
Para la tecnología GPRS se incluyeron una nueva serie de nodos
llamados nodos de soporte GPRS (GSM), que son responsables de
deliberar y direccionar los paquetes de datos entre estaciones móviles y
redes de paquetes de datos externas (PDN).
Para esta generación también llegaron a existir otros dos tipos más de
estándares que son la EDGE (Enhanced data rates for Global Evolution)
permite conseguir transmisiones de datos a velocidades de 384kbps
cuando todas las ranuras de datos son usadas, y la HSCSD (High Speed
Circuit Switched Data) proporciona a un usuario el poder acceder a
varios canales a la vez.
1.5 TERCERA GENERACIÓN 3G
El crecimiento de usuarios de telefonía celular junto a la demanda del
uso de internet, uso del correo electrónico desde terminales móviles, y
la capacidad de transmitir datos e imágenes desde teléfonos celulares,
nos lleva a la transformación de los estándares de servicio existentes en
la segunda generación ya que estos no fueron creados para la
transmisión de datos.
9
En América para la 3G salieron los estándares CDMA2000 Y WCDMA,
que son sistemas de banda ancha que permiten al usuario, mayores
velocidades de transmisión de datos y un uso más eficaz del espectro de
radio.
WCDMA se destina en manera esencial a aquellos operadores de
espectro de 2GHz, sobre todo en los mercados en los que GSM ha sido
la primera tecnología celular digital en implementarse.
CDMA2000 se designa principalmente a los operadores de IS-95, ya
existentes en bandas de 800 y 1900 MHz y trabaja en dos tipos de
modulación, la MC (Modulación Multiportadora) y la DS (Esparcimiento
Directo).[3]
Para Europa se adopta el sistema UMTS, éste se considera una evolución
de GSM, en la configuración de los canales de acuerdo a las necesidades
del servicio, cosa que no ofrecía.
También cuenta con una arquitectura bien planeada y se puede definir
en tres partes, en el equipo del usuario, la red UTRAN (Terrestrial Radio
Access Network) y la red central, la cual puede garantizar el
funcionamiento global en los sistemas, al ser un proceso gradual con
continuas evoluciones y revisiones, 3GPP se propuso para dar cada
cierto tiempo un conjunto de especificaciones que constituyen el
estándar.[4]
Para Asia específicamente en China y Corea, se están trabajando entre
los estándares de CDMA2000, WCDMA/UMTS y algunos otros.
10
Tabla 1.4. Los principales estándares de comunicación móvil y su
evolución.
1.6 CUARTA GENERACIÓN 4G
Esta cuarta generación se prevé que saldrá al servicio para el 2012 en
Asia, las innovaciones serán: mensajería de multimedia, TV de alta
definición, DVB, video chat, video y televisión; todo esto manejado bajo
protocolo de internet TCP/IP basado en la tecnología de comunicación
WiMax.
Ahora se están implementando estándares para esta generación como la
USRAM (UMTS Satellite Radio Acces), ésta se considera como una red
satelital que estará conectada a UMTS. Después seguimos con la OFDMA
(Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Ésta se define por
funciones de sistema en donde las subportadoras se agrupan en
unidades más grandes, conocidos como subcanales, que estos son
agrupados en ráfagas que pueden ser asignados a los usuarios
inalámbricos.
11
redundará no sólo en que las operadoras que adquieran esta
infraestructura, sino también en los consumidores porque se podrá
llegar a economías de escala.
12
CAPÍTULO II: Radio definido por software.
En este capítulo veremos lo que es un Radio Definido por Software
(RDS), su arquitectura, su funcionamiento, el proceso de conversión de
frecuencia de las señales para trabajar con ellas, así como su
modulación y codificación para transmitir la información.
2.1 INTRODUCCIÓN
En el siglo XX se da un auge de aplicaciones de radio basadas en
Hardware con el propósito de lograr comunicación a grandes distancias.
La mayoría de las transmisiones de radio se basaban en Hardware y
muy poco o nada de Software de control, por lo cual tenían un periodo
de vida corto y estaban diseñadas para ser descartadas y reemplazadas.
A principios del año 2000 se ha estado investigando y desarrollando un
nuevo concepto de equipos de radiocomunicaciones, equipos de radio
que son desarrollados por programas llamados “radios software” o Radio
Definidos por Software, en donde la parte del Hardware es mínima y la
mayor parte de su funcionamiento esta definido por un programa en una
PC.
El Radio Definido por Software usa dispositivos digitales programables
que ayudan para mejorar el procesamiento de señales necesarias para
transmitir y recibir información en banda base a radiofrecuencia. Los
dispositivos más usados son los DSP´s (Procesadores Digitales de
Señales), y los FPGA’s (Arreglos de Compuertas de Campo
Programables) ya que ofrecen más flexibilidad y un periodo de vida más
largo.
El propósito del RDS es igualar a los dispositivos basados en Hardware
mientras proporcionan mayor flexibilidad e inteligencia que el software
puede ofrecer, además de que el usuario no necesitara saber lo
fundamental de la tecnología en transmisiones de radio [6].
2.2 RADIO DEFINIDO POR SOFTWARE
13
El RDS tiene como propósito realizar gran parte de las funciones de un
equipo de radio mediante el software. La mayoría de equipos de radio
modernos dotados de interfaces informáticas, son equipos que pueden
ser controlados desde una PC donde se pueden visualizar funciones y
parámetros que se encuentran en la parte frontal del equipo como: la
frecuencia, selección de
modo de operación (AM, FM, CW…), Control
Automático de Ganancia (CAG).
El RDS tiene casi todos sus componentes definidos y funcionando en
programas (software) a excepción de algunos componentes físicos
necesarios para el RDS que no pueden ser definidos en software, el
software es el que define el esquema de modulación a emplear, la
codificación, el tipo de silenciador (squelch) y como actúa el CAG.
Como ya se ha mencionado el RDS es muy flexible, ya que modificando
el software se pueden modificar su funcionalidad lo cual permite
acomodar el RDS de acuerdo a las necesidades del usuario [8].
2.2.1
ARQUITECTURA DE TRANSMISIONES DE RADIO TRADICIONAL
La figura 2.1, muestra un transceiver superheterodino con conversión
dual. Es un diseño del año 1930, y es casi seguro que una gran mayoría
de hogares poseen un receptor superheterodino de alguna clase
(difusión de radio, televisión, etc.).
14
Desde el punto de vista del receptor la radiofrecuencia de la antena es
convertida en una frecuencia intermedia debido a un proceso de mezcla
o multiplexado de la señal entrante con el primer oscilador local LO1. La
frecuencia intermedia es filtrada y luego mezclada a banda base por el
segundo oscilador LO2, y el mezclador. La señal modulada en banda
base es demodulada para producir la información analógica del receptor,
y la función recíproca es realizada por el transmisor. El número de
etapas de conversión depende de la frecuencia de operación,
teóricamente es posible agregar etapas y empujar la frecuencia de
operación más alta.
El transceiver superheterodino ha experimentado un maravilloso éxito a
lo largo de la historia; fue utilizado en teléfonos móviles terminales de
1G y es seguro que soportará los receptores de radio de bajo costo de
muchos años por venir. Esta arquitectura fue muy útil para los sistemas
de teléfonos móviles 1G, como los sistemas de telefonía móvil avanzada
(AMPS), la cual usa frecuencia modulada (FM) multiplexación por
división de frecuencia (FD) para permitir el acceso a múltiples usuarios a
porciones fijas del espectro. Los sistemas AMPS asignan una porción del
espectro dedicado de 30KHz para cada usuario sin tener en cuenta la
cantidad de información a ser intercambiada.
2.2.2
ARQUITECTURA IDEAL DE TRANSMISORES DE RADIO BASADOS
EN SOFTWARE
[image:22.612.96.507.76.314.2]
(23)15
Figura 2.2. Arquitectura ideal de Transmisores de Radio Basados en Software.
La arquitectura empuja la etapa de conversión analógica hacia la
derecha lo más cerca posible de la antena, en este caso se prioriza al
amplificador de potencia (PA) en el transmisor y después al amplificador
de bajo ruido (LNA) en el receptor. La separación de portadoras y la
conversión de frecuencias altas y bajas a banda base es mejorada por
los medios de procesamiento digital. De igual manera la codificación del
canal y las funciones de modulación son mejoradas digitalmente en
banda base por los mismos medios de procesamiento. El software para
una arquitectura ideal es en capas entonces el hardware es
completamente abstracto de la aplicación de software. Una capa
intermedia logra esa funcionalidad cubriendo los elementos del
hardware como objetos y proveyendo servicios que permiten a los
objetos comunicarse unos con otros mediante interfases estándar, por
ejemplo Common Object Request Broker Architecture (CORBA). La capa
intermedia incluye: sistema operativo, controladores del hardware,
recursos de administración y otras aplicaciones no específicas de
software. La combinación del hardware y la capa intermedia
frecuentemente se llama framework.
16
concentrar en bloques, más complicadas y de complejas aplicaciones
[6].
2.2.3 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN RECEPTOR RDS
Consta de una etapa frontal de radiofrecuencia (RF) cuya función es
convertir la señal de radio recibida, trasladándola a frecuencias muy
inferiores, en la banda de audio. Aquí es colocado un detector un tanto
especial de conversión directa a la cual se le ha añadido unos filtros de
banda seleccionables en el paso de antena. En esta etapa la señal de
radiofrecuencia es bajada al rango de las frecuencias de audio, pero
sigue siendo una señal sin demodular. La etapa de conversión directa
hace trasladar las señales de RF a otras frecuencias muy inferiores,
dicha señal ya desplazada a la banda de audio, ocupa un margen de
frecuencias que puede ser de 20 a 40 KHz.
Se utilizan convertidores analógico-digitales (A/D) que digitalizan la
señal generando un flujo continuo de bits que representan digitalmente
las señales analógicas de entrada, se puede decir que el convertidor A/D
está conectado casi directamente a la antena.
En la digitalización las señales de entrada, se transforman de señales
analógicas de entrada, continuas en el tiempo en una secuencia de
señales discretas, esto es, que se presentan a intervalos determinados y
que se denominan muestras. Una vez digitalizadas estas muestras de la
señal analógica, las señales eléctricas que las componen (bits) tendrán
un número de valores posibles de amplitud fijo y determinado, dos en el
caso de las señales digitales binarias denominadas “0” y “1” lógicos. Una
vez que la señal ha sido muestreada y digitalizada podemos procesarla
como queramos.
17
2.2.4 CONVERSIÓN DE FRECUENCIA
Para trabajar una señal en software no se puede trabajar con señales de
frecuencias altas, por lo tanto es necesario convertir las señales de RF a
señales de frecuencias bajas que estén en el rango de frecuencias que
se pueden aceptar 20 KHz a 40 KHz.
Para convertir una señal de un tipo de banda de frecuencia a otra se
utiliza un “mezclador” el cual combina 2 señales, la que recibe la antena
y una generada por un oscilador local, la cual es una señal sin modular,
como se ve en la figura 2.3. Lo que se obtiene a la salida del mezclador
son las señales cuya frecuencia es la suma y resta de las frecuencias
aplicadas en ambas entradas del mezclador, fa es la señal de la antena
y fo es la señal generada por el oscilador local y también algo de las 2
señales.
Figura 2.3. Combinación de dos señales (fa y fo) mediante un mezclador.
Un receptor que trabaja por conversión de frecuencias debe utilizar un
filtro a la salida del mezclador esto con el fin de dejar pasar únicamente
la señal que nos interesa y eliminar las demás [8].
2.3 MODULACIÓN
Modular una señal llamada portadora consiste en modificar algunas de
sus características de acuerdo a características de otra señal llamada
moduladora [9].
La modulación es un proceso en el cual se coloca información que está
contenida en una señal de baja frecuencia (moduladora) en una de alta
frecuencia (portadora), dicha señal es modificada en algunos de sus
parámetros, la modificación es proporcional a la amplitud de la señal
moduladora [10].
[image:25.612.118.508.95.319.2]
(26)18
Figura 2.4. Ejemplo de Modulación.
Existen varios motivos por los que se modula una señal:
Para facilitar la propagación de la señal de información ya sea por
medios alámbricos o inalámbricos.
Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada tipo de
información.
Disminuye dimensiones de antenas.
Optimiza el ancho de banda de cada canal.
Evita interferencias entre canales.
Protege la información contra degradaciones por ruido.
Define la calidad de la información transmitida [11].
2.3.1 TIPOS DE MODULACIÓN ANALÓGICA Y DIGITAL
Existen 2 tipos de modulación básicas; la analógica que se realiza a
partir de señales de información como: la voz, audio y video en su
forma eléctrica y la modulación digital que se realiza a partir de señales
generadas por fuentes digitales como una PC.
19
Tipos de modulación digital: Modulación en Amplitud, Apagado
Encendido (ASK), Modulación por Desviación de Frecuencia (FSK),
Modulación por Desviación de Fase (PSK), Modulación de Amplitud en
Cuadratura (QAM) [11].
[image:26.612.180.471.200.605.2]En la figura 2.5 se observa las gráficas de la modulación en amplitud y
en frecuencia.
20
2.4 DEMODULACIÓN
Es el proceso por el cual se puede recuperar una señal de datos o señal
moduladora de una señal modulada, es decir obtener la fuente de
información original, como se muestra en la figura 2.6.
Figura 2.6. Demodulación
El proceso de modulación
–
demodulación para el RDS es básicamente
el esquema BPSK, se explica a continuación.
2.4 TRANSMISIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE BINARIA
(BPSK)
Este es un tipo de modulación digital, donde la señal de entrada es una
señal digital binaria y son posibles 2 fases de salida para una sola
frecuencia de portadora, una fase representa un “1” lógico y la otra un
“0”
lógico. Conforme va cambiando de estado la señal de entrada, la
fase de la señal portadora de salida se desplaza entre dos ángulos que
se encuentran desfasados 180º.
2.4.1 TRANSMISOR BPSK
En la figura 2.7 se muestra un diagrama de un modulador BPSK. El
modulador balanceado actúa como conmutador para invertir la fase,
dependiendo del estado de la señal digital de entrada “1” o “0”, la
[image:28.612.87.530.359.582.2]
(29)21
Figura 2.7. Diagrama de un Transmisor BPSK.
En la figura 2.8 se muestra el diagrama fasorial y el diagrama de
constelación o diagrama de espacio de estado de señal del modulador
BPSK.
Figura 2.8. Diagrama Fasorial y de Constelación del Modulador BPSK.
22
de la frecuencia de la portadora por un valor igual a la mitad de la razón
de bit.
Figura 2.9. Fase de salida contra la relación de tiempo para una forma de onda
BPSK.
2.4.2 RECEPTOR BPSK
23
Figura 2.10. Diagrama de un Receptor BPSK.
2.5 CODIFICACIÓN
La codificación de un canal consiste en mapear la secuencia de datos
entrantes en una secuencia de entrada al canal y realizar el mapeo
inverso a la salida en una secuencia de datos donde el ruido sea
mínimo, esto con el fin de mejorar la fiabilidad de la transmisión [12].
La codificación de canal es representar la información de manera que se
minimice la probabilidad de error.
Existen diversos tipos de código a continuación se expondrán algunos de
ellos:
2.5.1 CÓDIGOS DE PARIDAD
Los códigos de paridad añaden un bit a la secuencia que se va a enviar,
de tal forma que el número de unos (1s) sea par o impar, dependiendo
el tipo de paridad:
Si la paridad es par, el número final de unos debe ser par.
Si la paridad es impar, el número final de unos debe ser impar.
2.5.2 CÓDIGOS M ENTRE N
Este tipo de código tiene la característica de que todas las palabras de
código tienen la misma longitud de “m” bits, de los cuales, “n” bits son
1s, ejemplo:
24
2.6 CÓDIGOS DE BLOQUE LINEALES SISTEMÁTICOS
Este tipo de códigos es capaz de detectar x-1 bits erróneos, donde x
esta dado por la distancia haming mínima entre 2 palabras de código y
también es capaz de corregir (x-1)/2 bits erróneos. Estos códigos
cumplen la siguiente propiedad:
La suma módulo-2 de 2 palabras del código, da lugar a otra palabra de
código.
Para la especificación de estos códigos se usa la notación (n,k) donde
“n” es el tamaño de la palabra codificada, “k” es el tamaño del mensaje
original, estos “k” bits se envían sin alterar, los n
-k bits restantes son
los bits de paridad, está es la redundancia mediante la cual se detectan
y corrigen los errores.
La forma de una palabra de código de un código de bloque lineal
sistemático es la siguiente:
m
0m
1. . . m
k-1b
0b
1b
2. . . b
n-k-1Donde m
0...m
k-1son los bits del mensaje original y b
0....b
n-k-1son los
bits de paridad que se añaden como redundancia.
De esta forma, podemos expresar una palabra de código como:
c
0c
1. . . c
n-k-1c
n-k. . . c
n-1El cálculo de los bits de paridad se realiza de la siguiente forma:
b
i= P
0im
0+ P
1im
1+ . . . + P
k-1im
k-1Donde los P
ijdeben ser tales que la matriz generadora del código tenga
filas independientes y las ecuaciones de paridad sean iguales.
Para realizar la codificación se utiliza una notación matricial.
Consideraremos la palabra original, la palabra formada por los bits de
paridad y la palabra de código como vectores: m = (m
0m
1. . . m
k-1), b =
25
También se utiliza la matriz de coeficientes:
Para realizar la codificación se utiliza la matriz generadora:
G = [I
k,k| P ]
Siendo I
k,kla matriz identidad de tamaño k X k.
De esta forma podemos obtener cada palabra de código a partir de cada
palabra de mensaje original realizando la siguiente multiplicación:
c = m • G
Para realizar la decodificación, en destino se reci
be un vector “c”
de
tamaño
“
n
”
y lo que se puede hacer es repetir la operación realizada en
la codificación: se toman los primeros
“
k
”
bits y se calcula la
redundancia usando la matriz generadora y se comprueba si la
redundancia obtenida es igual a la redundancia recibida.
Otra opción más eficiente es la basada en el concepto de síndrome. En
el proceso de decodificación basado en el síndrome se utiliza la matriz
de chequeo de paridad, que se define de la siguiente forma:
H = [I | P
t]
“
H
”
tiene la propiedad de que sólo las palabras de código verifican que al
multiplicarlas por H
tel resultado es el vector nulo. Esta propiedad será
utilizada para la detección y corrección de errores.
A cada palabra que el receptor recibe a través del canal la
denominaremos palabra recibida y la denominaremos
“
r
”
. Una palabra
recibida la podemos expresar como:
26
Donde
“
c
”
es la palabra de código enviada por el emisor y e es una
palabra de error. Cada componente e
ide la palabra de error podrá valer
“
1
”
si hay un error en esa posición y
“
0
”
si no lo hay.
El receptor para realizar la codificación utiliza la matriz
“
H
”
para calcular
el vector de síndrome de error a partir de la palabra recibida. El vector
de síndrome de error se obtiene de la siguiente forma:
s = r • H
tEl vector de síndrome tiene tantos elementos como bits de paridad se
estén usando el vector de síndrome sólo depende de la secuencia de
error y no de la palabra de código transmitida.
Si en la transmisión no se ha producido un error, el síndrome es el
vector nulo:
s = r • H
t= 0
Si se ha producido un error la multiplicación de la palabra recibida por H
tnos da un vector que es igual a una de las filas de H
t. La posición que
ocupa esa fila es la posición donde hay un error.
Todas estas operaciones se hacen en módulo-2 (sin acarreo).
Para la detección y corrección de errores simples la matriz
“
H
”
debe
cumplir con las siguientes condiciones:
Todas las columnas de la matriz
“
H
”
deben ser diferentes. Esta
condición hace que se pueda localizar la posición del error.
Ninguna de las columnas de
“
H
”
pueden ser todas ceros. Esta
condición se debe a que el síndrome es el vector nulo cuando no
hay error.
Cuando se quiere corregir más de un error, por ejemplo dos errores, la
matriz
“
H
”
debe verificar lo siguiente:
Todas las columnas de la matriz
“
H
”
deben ser diferentes.
Ninguna de las columnas de
“
H
”
pueden ser todas ceros.
27
Esta última condición complica el cálculo de códigos correctores de dos
bits y en la práctica no se suelen utilizar. Cuando hay más de un error
se pedirá una repetición de la secuencia al emisor (vuelta atrás).
2.7 CÓDIGO DE HAMMING
El código de Hamming es un código de bloque lineal el cual se puede
denotar
mediante un par (n,k), sin embargo estos valores “n” y “k”
deberán cumplir algunas condiciones:
“n” es la longitud de la palabra de código.
“k” es el n
úmero de bits de datos de la palabra original sin codificar.
El número de bits de paridad será m=n-k, pero deberá cumplirse la
siguiente relación entre la longitud de la palabra de código y el número
de bits de paridad: n=2
m-1 con m>=3.
Según esto también se cumplirá la siguiente relación entre el número de
bits de datos y el número de bits de paridad: k=2
m-m-1.
A cada palabra original le serán añadidos unos bits de paridad para
obtener la palabra de código, de forma que estos bits de paridad sirvan
después para detectar y corregir errores que se hayan producido
durante la transmisión.
Cada bit de paridad que se haya añadido a la palabra original va a
afectar a ciertas posiciones de la palabra de código nueva tomando un
valor adecuado para que cumpla el criterio de paridad (par o impar).
Después se determina que posiciones de bits de la palabra código afecta
cada bit de paridad, para eso se construyen todas las combinaciones
posibles con “m” bits de paridad y se interpreta cada uno en binario
natural.
b
m... b
3b
2b
1Posición
0... 0 0 0... 0
0... 0 0 1... 1
0... 0 1 0... 2
0... 0 1 1... 3
28
Bit de paridad Posiciones
b
1... 1, 3, 5, 7,...
b
2... 2, 3, 6, 7,...
...
b
m... 2
m, 2
m+1,2
m+2,…
Por último sólo nos queda determinar que posiciones de cada palabra de
código ocupará cada bit de paridad. Los bits de paridad han de colocarse
en aquellas posiciones en las que no se vean afectados por otros bits de
paridad. Estas posiciones serán:
Bit de paridad Posición
b
1... 2
0b
2... 2
1b
3... 2
2De esta forma queda completado el proceso de construcción de un
código de Hamming [12].
29
2.8 DECODIFICACIÓN HAMMING
En este proceso, el receptor recibe una palabra con codificación
Hamming y debe comprobar si es correcta o no, en caso de no ser
correcta debe comprobar en que bit se produjo el error y corregirlo.
Para comprobar que la palabra recibida es correcta, el receptor debe
utilizar los bits de paridad de la palabra y hacer con ellos un control de
paridad, para esto se crea una palabra que tendrá un bit por cada uno
de los bits de paridad usados. Cada uno de los bits de esta palabra
tomará el valor 0 o 1 dependiendo de que el número de 1s de las
posiciones de la palabra de código afectadas por su bit de paridad
correspondiente cumple con el criterio de paridad. Interpretando la
combinación resultante en binario natural se tendrán dos posibilidades:
Que sea un 0, lo que significa que no hubo errores durante la
transmisión.
Que sea un número distinto de 0, lo cual quiere decir que hubo error
durante la transmisión y que el bit situado en la posición indicada por
ese número cambio.
Ya obtenida la palabra de código correcta, se quitan los bits de paridad
para obtener la palabra original enviada por el emisor [12].
30
El resultado de calcular nuevamente el código Hamming nos da la
posición del bit erróneo 0101. No habrá bit erróneo si la posición
resultante es 0. O bien se ha producido un error indetectable. La ventaja
de estos códigos es la detección y conexión de errores [14].
2.9 CÓDIGOS CONVOLUCIONALES
Son códigos diferentes a los códigos de bloque en su forma estructural y
su forma para la detección de errores. Los códigos de bloque tienen una
capacidad limitada para corregir errores, únicamente 1 o 2 símbolos
erróneos por palabra de código. Estos códigos son buenos para usarse
en canales con una probabilidad de error muy baja, los códigos
Convolucionales son adecuados para usarse en canales con una
probabilidad de error alta.
Los códigos Convolucionales son códigos lineales, en donde la suma de
2 palabras de código cualesquiera también es una palabra de código. El
sistema tiene memoria, la codificación actual depende de los datos que
se envían ahora y que se enviaron en el pasado.
Los códigos Convolucionales son especificados por 3 parámetros
(n,k,m), donde “n” es el número de bits de la palabra codificada, “k” es
el número de bits de la palabra de datos y “m” es la memoria del código
o longitud restringida [12].
Los procesos mencionados tales como la modulación
–
demodulación y
la codificación, se pueden programar a través de dispositivos de lógica
31
CAPÍTULO III: Dispositivos de lógica programable.
3.1 INTRODUCCIÓN.
Los dispositivos de lógica programable PLD (
Programmable Logic
Device) en las últimas décadas se han colocado en los circuitos
electrónicos de control, para trabajar con funciones muy complejas que
exigirían un número elevado de circuitos integrados (CI) de función
específica, éstos son los llamados CI específicos a una aplicación o ASIC
(Application Specific Integrated Circuit). Por regla general, los ASICs son
producidos por fabricantes de CI con las especificaciones proporcionadas
por el usuario.
Los ASICs en gran cantidad resultan ser más baratos que los equipos CI
de función fija, ocupan menos espacio, consumen menos energía y son
mas fiables. Existen diferentes tipos de ASICs y son los siguientes:
-
Circuitos Integrados a Medida (Full Custom)
Se diseñan de acuerdo a las especificaciones que requiere el cliente para
que resuelva una determinada aplicación, para hacer este tipo de CI a
medida su empleo se justifica para volúmenes de producción muy altos
y es mayor el costo de desarrollo. El tiempo necesario para construir
una CI a medida puede llevar desde unos meses hasta un año.
-
Las Matrices de Puertas (Gate Arrays)
Se elaboran con matrices que trabajan con pequeños trozos de silicio,
con un proceso de metalización que define las conexiones entre un
importante número de puertas o transistores, y crean una serie de
células básicas utilizadas por los macros y realizan funciones como:
sumadores; puertas NOT, AND, NAND, NOR XOR, etc.; latches y
flip−flops S−R, J−K, D; buffer; osciladores; registros, decodificadores,
multiplexores, etc.
-
Células Normalizadas (Standard Cell)
32
-
FPIC (Field Programmable Integrated Circuits)
Son chips que se programan por el usuario mediante programadores
comerciales, el término FPIC también incluye a los CI no destinados a
las aplicaciones lógicas, tienen aplicaciones de bajo costo y se clasifican
en PLD (Programmable Logic Device), las FPGA (Field Programmable
Gate Array) y los ASPLD (Aplication Specific Programmable Logic
Devices).
3.2 PLD
[image:39.612.193.420.346.639.2]Los PLDs (Programmable Logic Devices) son pequeñas ASICs
configurables por el usuario capaces de realizar una determinada
función lógica. La mayoría de los PLD consisten en una matriz de
puertas AND seguida de otra matriz de puertas OR como se muestra en
la figura 3.1. Mediante esta estructura, puede realizarse cualquier
función como suma de términos productos.
Figura 3.1. Estructura interna de un PLD.
33
define utilizando elementos de desarrollo propios de microprocesadores,
tales como; ensambladores, emuladores y lenguajes de programación
de alto nivel. Otras veces, cuando estas memorias se usan para realizar
una función lógica y no para guardar un programa de un
microprocesador, se las incluye dentro del término PLD.
3.3 ASPLD
Los ASPLDs (Application Specific Programmable Logic Devices) son PLDs
diseñados para realizar funciones específicas como, decodificadores de
alta velocidad, secuenciadores, interfaces para buses particulares,
periféricos programables para microprocesadores, etc.
Partes del ASPLD son programables permitiendo la adaptación del
circuito a una aplicación determinada, pero manteniendo su función
básica; así, por ejemplo, un decodificador lo personaliza el usuario, pero
sigue siendo un decodificador. Estos circuitos están muy optimizados
para la función a la que han sido diseñados. Los decodificadores sólo
tienen un término producto, carecen de puertas OR y resultan por
consiguiente muy rápidos; por otro lado, los circuitos de interface para
buses normalmente tienen un Fan−Out
(número de entradas elevado).
3.4 PAL
[image:41.612.148.461.68.442.2]
(42)34
Figura 3.2. Estructura interna de una PAL.
3.5 FPGA
La FPGA (Field Programmable Gate Array) es un dispositivo que surgió a
mediados de los ochentas, fue una de las nuevas arquitecturas de los
circuitos integrados, ha sido consideraba como un circuito de lógica
programable.
Este dispositivo ayuda a los diseñadores de sistemas, a revolucionar la
implementación de sistemas digitales configurables ya que permite
manejar y modificar miles de compuertas lógicas que la componen de
esta forma ayuda a evolucionar y mejorar el funcionamiento de otros
sistemas electrónicos de control y de comunicaciones. En este capítulo
hablaremos sobre estas tarjetas.
35
Después como evolución de las ASIC surgió la FPGA creada por Xilinx,
es un dispositivo que no sólo tendría puertas programables, sino que
también tienen interconexiones programables entre puertas.
Tiempo después surgió la idea de crear un chip de computadora que se
utilizara la nueva tecnología de matrices de puertas programables y
pudo ser completamente personalizado utilizando un software.
En el proyecto se dispuso dos objetivos: determinar la manera de
interconectar los planos de conjuntos, y para crear un compilador que se
pueden programar funciones en estos nuevos chips. Después para 1986
sale a al mercado la tarjeta FPGA y llegan a tomar diferentes
aplicaciones
como
para
sistemas
de
seguridad,
equipos
de
comunicación, control, etc.[16]
Existen dispositivos FPGA de baja tecnología antifusibles, ésta fue
creada en el año de 1991 por las empresas Plus Logic y Texas
Instruments, esta tarjeta tenia una arquitectura parecida a la LCA (logic
cell array) donde su similitud de ésta, es que tiende a la utilización de
los recursos dispuestos en la pastilla mediante una extensión de bloques
de entradas y salidas repartidos alrededor de la pastilla y posibilidades
de interconexión entre diferentes bloques lógicos colocados en la matriz
en el centro con sus líneas de interconexión.
Ya en la actualidad la mayoría de los dispositivos de la FPGA se basan
en la tecnología SRAM por lo que permite tener una configuración
volátil, que permite la flexibilidad para modificar el comportamiento del
dispositivo.[17]
3.5.1 ESTRUCTURA GENERAL DE LA FPGA
[image:43.612.152.462.70.286.2]
(44)
