¿Alguna vez jugaste con los bloques LEGO? Imagina que tienes mil de estos para construir lo que tú quieras, desde un simple cubo sin gracia hasta un auto de carreras, pues algo similar pasa con las FPGA, éstas cuentan con pequeños bloques llamados PLB (Bloques Lógicos Programables)
Estos se pueden utilizar para crear desde una simple compuerta lógica hasta sistemas más complejos como un microprocesador completo. ¿Cómo se logra esto? Sin duda, con la ayuda de un Lenguaje de descripción de Hardware (HDL).
Pero ¿qué es Lenguaje de Descripción de Hardware?
El HDL es un lenguaje que permite modelar circuitos electrónicos, desde su comportamiento hasta su estructura. Siempre ha existido la confusión de que un lenguaje de descripción de Hardware es lo mismo que un lenguaje de programación como C, pero no, si bien comparten algunas similitudes con palabras reservadas como if, switch, case, etc. No quiere decir que sean lo mismo, ¿Por qué? Bueno te lo voy a explicar…
Vamos a poner de ejemplo a un microcontrolador, en un lenguaje de programación como C, lo que hacemos es acceder a los recursos que ya están dentro del microcontrolador, que puede ser por ejemplo el ADC, USB, UART; en cambio en un lenguaje de descripción de hardware lo que hacemos es modelar un sistema digital para después ser implementado en un PLD o FPGA ya que éstos no cuentan con una arquitectura definida como en un microcontrolador.
Existen varios software que permiten trabajar con HDL como por ejemplo Warp Galaxy de Cypress, Active VHDL, ModelSIM / ISE de Xilinx entre otros.
No te voy a mentir, aprender un lenguaje de descripción de hardware no es fácil, requiere de mucha práctica y paciencia. Que sea un lenguaje complicado no quiere decir que sea malo, es como comparar un partido de fútbol con una partida de ajedrez y declarar ganador al fútbol solo porque es más fácil de jugar.
Debido a su complejidad, se pueden encontrar otras herramientas que también programan una FPGA utilizando módulos VHDL y que utilizan sus propios lenguajes, entre ellos se encuentran LabView y Matlab, y es muy probable que en el futuro dispongamos de más herramientas que facilitarán todavía más la programación. Así que ahora puedes empezar a practicar y tomar algún curso inicial, como el de “Diseño en hardware en VHDL para FPGA“