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\chapter{Antecedentes}
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Sobre esta plataforma multi-propósito se montan diferentes circuitos integrados (ICs) con compuertas (NOT, OR, AND, XOR, etc.) que permiten al estudiante implementar las diferentes funciones digitales a medida que avanza el contenido de la materia. Es aquí el primer antecedente sobre la disposición de recursos físicos vinculados con el contenido académico. Al transcurrir los años consecuentemente los avances tecnológicos demandaron, por parte de plataformas como el MiniLab, ofrecer nuevos recursos. Ya el MiniLab resultaba limitado para los estudiantes iniciales. Un factor clave resulta ser la decisión de introducir en la cátedra de Técnicas Digitales I los conceptos de lógica programable y acercar a los estudiantes a esta nueva tecnología, complementando así los recursos que dispone el MiniLab.
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Sobre esta plataforma multi-propósito se montan diferentes circuitos integrados (ICs) con compuertas (NOT, OR, AND, XOR, etc.) que permiten al estudiante implementar las diferentes funciones digitales a medida que avanza el contenido de la materia. Es aquí el primer antecedente sobre la disposición de recursos físicos vinculados con el contenido académico. Al transcurrir los años consecuentemente los avances tecnológicos demandaron, por parte de plataformas como el MiniLab, ofrecer nuevos recursos. Ya el MiniLab resultaba limitado para los estudiantes iniciales. Un factor clave resulta ser la decisión de introducir en la cátedra de Técnicas Digitales I los conceptos de lógica programable y acercar a los estudiantes a esta nueva tecnología, complementando así los recursos que dispone el MiniLab.
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\section{Kit CPLD}
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\section{Kit CPLD}
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\label{sec:kit-cpld}
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\label{sec:kit-cpld}
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El \emph{Kit CPLD} desarrollado por el CUDAR en el año 2005 y publicado posteriormente en el año 2006 se presenta como un \emph{Equipo de Laboratorio basado en CPLD}. Esta plataforma permite simular y desarrollar circuitos digitales basados en lógica programable. Optimizado para reducir el costo de su fabricación, el Kit CPLD permitía introducir a los alumnos a los lenguajes de descripción de hardware (principalmente VHDL).
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El \emph{Kit CPLD} desarrollado por el CUDAR en el año 2005, publicado posteriormente en el año 2006, se presenta como un \emph{Equipo de Laboratorio basado en CPLD}. Esta plataforma permite simular y desarrollar circuitos digitales basados en lógica programable. Optimizado para reducir el costo de su fabricación, el Kit CPLD permitía introducir a los estudiantes en la tecnología PLDs a través de los lenguajes de descripción de hardware (principalmente VHDL).
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El diseño consta de dos bloques funcionales perfectamente acotados y cada uno de ellos está implementado sobre una placa independiente una de la otra. En la Figura \ref{fig:kitcpld-bloque} se representa en un diagrama de dos bloque el Kit CPLD. Estos bloques se denominarán de aquí en adelante como bloque programador (Fig. \ref{fig:kitcpld-bloque-principal}) y bloque expansión I/O (Fig. \ref{fig:kitcpld-bloque-expansion}). El primer bloque indispensable en este Equipo tiene las siguientes particularidades. Alojar un CPLD con la electrónica necesaria para poder ser programarlo (JTAG), comunicación en forma serial para usos diversos y conectores que interconectan los pines físicos de entrada y salida del chip CPLD con el exterior. El otro boque se puede considerar de uso opcional, debido a que es una extensión del primer bloque y es utilizado principalmente como interfase entre el usuario y la lógica con la cual será programado el CPLD.
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El diseño consta de dos bloques funcionales perfectamente acotados y cada uno de ellos está implementado sobre una placa independiente una de la otra. En la Figura \ref{fig:kitcpld-bloque} se representa en un diagrama los dos bloque que forman el Kit CPLD. Estos bloques se denominarán de aquí en adelante como \emph{bloque programador} (Fig. \ref{fig:kitcpld-bloque-principal}) y \emph{bloque expansión I/O} (Fig. \ref{fig:kitcpld-bloque-expansion}). El primer bloque resulta indispensable en este Equipo y tiene las siguientes particularidades. Alojar un CPLD con la electrónica necesaria para poder ser programarlo (JTAG), comunicación en forma serial para usos diversos y conectores que interconectan los pines físicos de entrada y salida del chip CPLD con el exterior. El otro bloque se puede considerar de uso opcional debido a que es una extensión del primer bloque y es utilizado principalmente como interfase entre el usuario y la lógica con la cual será programado el CPLD.
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\begin{figure}
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\subfloat[\footnotesize{Placa principal con el CPLD}]{\label{fig:kitcpld-bloque-principal}\includegraphics[width=0.45\textwidth]{kitcpld-bloque-cpld}}
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\subfloat[\footnotesize{Placa principal con el CPLD}]{\label{fig:kitcpld-bloque-principal}\includegraphics[width=0.45\textwidth]{kitcpld-bloque-cpld}}
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\subfloat[\footnotesize{Placa expansión, conector DB-37}]{\label{fig:kitcpld-bloque-expansion}\includegraphics[width=0.45\textwidth]{kitcpld-bloque-expansion}}
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\subfloat[\footnotesize{Placa expansión, conector DB-37}]{\label{fig:kitcpld-bloque-expansion}\includegraphics[width=0.45\textwidth]{kitcpld-bloque-expansion}}
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\caption{Diagrama en bloque de la primera versión del \emph{Kit CPLD}.}
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\caption{Diagrama en bloque de la primera versión del \emph{Kit CPLD}.}
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\label{fig:kitcpld-bloque}
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\label{fig:kitcpld-bloque}
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\end{figure}
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% \begin{figure}
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Las principales aplicaciones que se planteaba con este desarrollo fueron:
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\begin{description}
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% \includegraphics[width=0.5\textwidth]{kitcpld}
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\item[Aprendizaje] Es su misión fundamental. Que los alumnos o gente que esta aprendiendo pueda disponer de una plataforma sencilla, y fácil de usar. Se puede disponer de todos los esquemas, los estudiantes pueden comprender todos los detalles y construirse sus propias entrenadoras o reproducir esta misma, bien en modo prototipo o bien mandando fabricar el mismo PCB.
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% \caption{Fotografía de la plataforma \emph{Kit CPLD} desarrollada en el CUDAR.}
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\item[Conexión con microcontroladores] Por tratarse de un sistema autónomo es muy útil para desarrollar periféricos para diferentes microcontroladores: 6811, 6808, PIC, etc.
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% \label{fig:kitcpld}
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\item[Robótica] Muy útil en la construcción de robots autónomos o periféricos para ellos
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% \end{figure}
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\item[Investigación] Posibilidad de implementar distintos tipos de lógica , que luego funcionaran de manera autónoma y no se borra la programación cuando se le retira la alimentación.
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\item[\textsl{Hardware} abierto] La posibilidad de que esta placa se convierta en un sistema de desarrollo libre empleado por desarrolladores de hardware libre, que diseñen cores o hardware para estos CPLD con una licencia libre. Esto hará, al igual que en el case del software libre, que todos nos beneficiemos de las aportaciones que otras personas hacen a la comunidad.
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\end{description}
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Para poder cumplir con el objetivo de pensar en un prototipo para docencia enfatizando en lo económico, se realizó el diseño del circuito en PCB en simple faz. Esto hace que el circuito pueda ser construido por un alumno utilizando procesos hogareños para la fabricación de placas electrónicas. Los componentes utilizados se pueden conseguir fácilmente en los comercios locales. Los circuitos esquemáticos como también el PCB son de libre difusión. En la Figura \ref{fig:kitcpld} se presenta una fotografía de las dos placas que componen esta primera versión del Kit CPLD.
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\begin{figure}
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\includegraphics[width=0.8\textwidth]{kitcpld}
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\caption{Fotografía de la plataforma \emph{Kit CPLD} desarrollada en el CUDAR.}
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\label{fig:kitcpld}
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\end{figure}
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