Circuitos Práticos - Saber Eletrônica

tecnologias
O primeiro mercado é o mais comum.
Você pode usar um CPLD para substituir
diversos chips de uma placa reduzindo
o seu custo, o consumo de energia e o
tamanho do produto. Como o CPLD é
reprogramável voce pode fazer alterações
no produto sem precisar mudar a placa.
Novos produtos podem ser criados para
substituir equivalentes importados porque
agora você tem acesso a uma tecnologia
tão avançada quanto à dos fabricantes
estrangeiros. Além disso, o uso de um chip
de Lógica Programável dá ao produto uma
característica única, que dificulta a pirataria
e fornece um bom argumento de venda em
função da tecnologia empregada.
O segundo mercado é muito interessante
para quem trabalha em manutenção. São
bastante comuns os casos em que um determinado
equipamento fica parado porque
esta faltando um chip específico (ASIC) que
não se acha mais. Naturalmente os chips de
Lógica Programável não podem ser usados
em todos os casos (por exemplo, quando
existe alguma função analógica envolvida).
Os casos mais comuns são circuitos de
expansão de portas (E/S) de microcontroladores,
lógica de atuação de motores de
passo e circuitos de interface com teclas
e LEDs. Por exemplo, o Brasil possui um
grande número de equipamentos médicos
fabricados nas décadas de 70 e 80, em bom
estado operacional, que podem estar ociosos
à espera de manutenção por falta de um
único componente.
O terceiro mercado já é mais especializado
e tipicamente fornece serviços para os
dois primeiros. São os serviços terceirizados
de projetos eletrônicos. Existem bem poucos
profissionais nesta área no Brasil e alguns
projetos podem ser feitos para empresas
estrangeiras, tal é a necessidade de pessoal
em âmbito mundial.
Existe um quarto mercado que é bem
mais restrito: o desenvolvimento de ferramentas
de software auxiliares nos projetos
com lógica programável. Um exemplo destas
ferramentas é o software ChipScope (veja
no web site da Xilinx) que permite capturar
sinais digitais internos de um FPGA como se
o usuário tivesse uma ponteira lógica capaz
de testar um ponto qualquer interno do chip.
Este tipo de ferramenta encontra mercado
no mundo inteiro, mas é comprada apenas
por pessoas ou empresas que fazem projetos
com lógica programável.
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Lógica programável x
microcontroladores
Esta é uma pergunta que todo projetista
faz: como escolher entre microcontroladores
e chips de lógica programável? Existem
algumas regras básicas para ajudar na decisão.
Em qualquer circunstância, a lógica
programável é mais rápida do que um microcontrolador.
O microcontrolador executa
suas operações de forma sequencial e
dependente de um ritmo ditado pelo clock
(relógio) central. Já um circuito dentro de um
chip de lógica programável pode executar as
operações em paralelo – simultâneamente
– porque todos os elementos do circuito
podem operar de forma independente dos
demais. Por outro lado, os microcontroladores
costumam agregar funções analógicas
(conversores A/D, comparadores e fontes de
referência) que ainda não existem em chips
de lógica programável. Um microcontrolador
é normalmente mais barato que um chip de
lógica programável, considerando a execução
de funções complexas ou matemáticas, mas
é lento e pouco eficaz quando é preciso
processar sinais digitais de áudio e vídeo ou,
Componente Número de Gates
Microprocessador 6502 10.000
Microprocessador 80C186 30.000
Microprocessador Z80 8.000 a 20.000
Microprocessador 8051 4.500 a 25.000
F1. FPGA Virtex II: 6 milhões
de gates e 1517 pinos.
por exemplo, onde um controle crítico de
um motor não pode ficar esperando pelo
ciclo de reset e inicialização de um programa
após um ruído elétrico.
A tabela 2 mostra uma comparação
das duas tecnologias sob o ponto de vista
do custo, viabilidade e características que
ajudam à decisão. Esta tabela pode não
apresentar todos os itens necessários a
uma decisão, devido às particularidades
de cada caso, mas permite uma orientação
inicial. São frequentes os casos em que
empregam-se ambos os componentes
num trabalho conjunto deixando-se para
a lógica programável as operações de alta
velocidade e múltiplos sinais de entrada/
saída, enquanto o microcontrolador efetua
o processamento dos dados. Por exemplo,
no circuito de um osciloscópio digital típico
um FPGA faz a captura dos dados vindos de
conversores A/D e transporta-os para uma
memória, enquanto o microcontrolador
mostra os dados da memória em um display
lentamente, além de controlar as teclas do
painel e de programar os parâmetros de
captura no próprio FPGA.
UART 8250 3.000 T1. Tamanho (em gates) de
alguns componentes.