Les circuits logiques programmables

 Les GAL

L’appellation GAL est une marque déposée de LATTICE SEMICONDUCTOR qui a été la première société à proposer sur le marché ce type de produits. D’autres marques proposent des équivalents (compatibles) commercialisés sous le nom de PAL CMOS, E2PAL ou encore PAL EECMOS. Les GAL sont des PAL effaçables électriquement, qui utilisent la technologie CMOS.

 Les EPLD

Ces circuits ont une capacité en nombre de portes et en possibilités de configuration est supérieure à celle des GAL. Historiquement, les premiers EPLD étaient des GAL effaçables aux U.V. Il existe maintenant des EPLD effaçables électriquement. Les pLSI et ispLSI de LATTICE sont à mi-chemin entre les EPLD et les FPGA.

Les circuits logiques programmables : Faisons le point

Il y a quelques années la réalisation d’un montage en électronique numérique impliquait l’utilisation d’un nombre important de circuits intégrés logiques. Ceci avait pour conséquences un prix de revient élevé, une mise en oeuvre complexe et un circuit imprimé de taille importante. Le développement des mémoires utilisées en informatique fut à l’origine des premiers circuits logiques programmables (PLD : programmable logic device).Les circuits logiques programmables  sont utilisés pour remplacer l’association de plusieurs boîtiers logiques. Le câblage est simplifié, l’encombrement et le risque de pannes est réduit. Certains PLD ne permettent pas la relecture de la fonction logique programmée, c’est pratique lorsque le programme doit rester confidentiel. Ces circuits disposent d’un certain nombre de broches d’entrées et de sorties. L’utilisateur associe ces broches aux équations logiques (plus ou moins complexes) qu’il programme dans le circuit. Sa mise en oeuvre se fait très facilement à l’aide d’un programmateur, d’un micro-ordinateur et d’un logiciel adapté. Pour des moyennes séries, les composants programmables sont en général préférés aux ASIC. Les PLD peuvent être programmés par l’utilisateur (bureau d’étude, chaîne d’assemblage) alors que les ASIC qui sont configurés lors de leur fabrication (ils ne peuvent être que simulés par le bureau d’étude) sont réservés à des productions de très grande série ne serait-ce qu’en raison de leur coût de développement élevé.

Les PAL

Ce sont les circuits logiques programmables les plus anciens. Les PAL sont programmés par destruction de fusibles. Ils ne sont donc programmables qu’une fois, ce qui peut être gênant en phase de développement. Un PAL permet de remplacer jusqu’à 10 boîtiers SSI ou 2 à 3 boîtiers MSI.

Principe d’un PAL
Ce PAL simplifié comporte 2 entrées I₁ et I₂ et une sortie O. Huit fusibles (F₁ à F₈) permettent de réaliser diverses fonctions logiques. La programmation va consister à faire sauter les fusibles nécessaires afin de réaliser la fonction voulue. . La fusion des fusibles est obtenue en appliquant à leurs bornes une tension de 11,5 V pendant 10 à 50 µS (leur tension de fonctionnement est environ de 5V).

Convention de représentation :La représentation simplifiée ne montre pas tous les fusibles, les entrées de la porte ET sont regroupées sur une seule ligne. Une croix représente un fusible intact.