Построение цифровых моделей

Ниже приведены рецепты, которые могут быть применены при моделировании цифровых устройств.

Создание цифрового источника

Задача.

Создать цифровой источник с именем ’X’ и заданными параметрами: частотой ’F’, временем задержки ’TD’ и начальным значением (0;1).

Решение.

РЕ — E2.Libraries^ASOURCSTM, Part List^ADigStiml,OK — DigStiml — A3.PSpice Stimulus.New Stimulus->’X’, Name->’X’, DigitarClock, OK — {Frequ-ency->’F’ & Initial Value->0[l] & Time Delay->’TD’}, OK-l

Создание цифрового источника в редакторе Stimulus Editor

Задача.

Создать цифровой источник с именем ’X’ и заданными параметрами: частотой ’F’, временем задержки ’TD’ и начальным значением (0;1) в редакторе Stimulus Editor.

Решение.

SE — Bl — АЗ.New, Name->’X’, DigitarClock, OK — {Frequency->’F’ & Initial Value->0[l] & Time Delay->’TD’}, OKJ,

Изменение свойства цифрового источника в редакторе Stimulus Editor

Задача.

У цифрового источника с именем ’X’ изменить параметр частоты на ’F’, время задержки на ’TD’ и начальное значение (0;1) в редакторе Stimulus Editor.

Решение.

SE — В2.Имя файла (Filename)->’X’ — A2.Attributes — {Frequency->’F’ & Initial Value->O[1] & Time Delay->’TD’}, OK>L

Создание цифрового источника с сигналом произвольной формы в редакторе Stimulus Editor

Задача.

Создать цифровой источник ’X’ с сигналом произвольной формы в редакторе Stimulus Editor.

Решение.

SE — Bl — АЗ.New, Name->’X’, Digital Signal, ОКТ

Замечание.

В результате этого создается источник, обеспечивающий на выходе ноль, единицу или неопределенность.

Добавление переходов «ноль-единица» и «единица-ноль» в цифровом источнике

Задача.

Определен цифровой источник ’X’ с сигналом произвольной формы. Добавить в сигнал переходы «ноль-единица» и «единица-ноль».

Решение.

SE - A2.Add - ’ХЧ

Замечание.

По каждому клику мыши создается один переход в точке клика (по времени). Таким образом, формируется сигнал с задаваемыми пользователем моментами перехода.

Изменение длительности состояний «единица» и «ноль» в цифровом источнике сигнала произвольной формы

Задача.

Определен цифровой источник ’X’ с сигналом произвольной формы. Изменить длительность состояний «единица» и «ноль».

Решение.

SE — ’X’,’o’,’’Left Mouse”, “Переместить курсор мыши в нужную точку”4-176

Редактирование сигнала произвольной формы путем задания времени переходов «единица-ноль» и «ноль-единица»

Задача.

Определен цифровой источник ’X’ с сигналом произвольной формы. Задать времена переходов «единица-ноль» и «ноль-единица». Начальное время перехода ’TS’, длительность ’TW’.

Решение.

SE — ’X’ — A2.Attributes, {Start Time->’TS’ & Duration->’TW’ & Value^A 0[ 1 ]}, OtU

Удаление сигнала произвольной формы

Задача.

Определен цифровой источник ’X’ с сигналом произвольной формы. Следует удалить сигнал.

Решение.

SE - ’X’ - А2.Deleted

Визуализация выводов питания цифрового элемента

Задача.

Дан цифровой элемент ’X’. Визуализировать выводы питания этого цифрового элемента

Решение.

РЕ — ’X’.’’Right Mouse”, Power Pins Visible->4’ — РЕ/

Установка уровня входа/выхода для аналого-цифровых интерфейсов

Задача.

Установить для аналого-цифровых интерфейсов схемы уровень входа/выхода равный 3.

Решение.

РЕ — D3.Options, Category^AGate Level Simulation, Default I/O Level for A/D interfaces^, ОК/

Замечание.

Предусмотрены уровни с 0 до 4. Смысл значения уровней приведен в табл. 9.1.

Таблица 9.1. Уровни моделей интерфейса входа/выхода

Установка начального состояния триггеров

Задача.

Установить в качестве начального состояния триггеров в схеме логический ноль.

Решение.

РЕ — D3.Options, Category^AGate Level Simulation, Initialize all flip-flops to^A0,

ОКД

Замечание.

Всего имеется три начальных состояния триггера: логический ноль (0), логическая единица (1) и неопределенное состояние (X). По умолчанию используется неопределенность.

Пример моделирования аналого-цифровой схемы

Для демонстрации моделирования аналого-цифровых схем рассмотрим пример моделирования варианта схемы, обеспечивающей генерирование двух последовательностей противофазных прямоугольных импульсов, длительность которых плавно увеличивается при постоянстве периода их следования. Принципиальная схема модели приведена на рис. 9.1. В схеме используются два генератора пилообразного напряжения, выполненных на источниках V2, V3 типа VPULSE, компаратор LM139, триггер CD4027A, двухвходовые элементы И-НЕ с петлей гистерезиса CD4093B и трехвходовые элементы ИЛИ-НЕ CD4025A.

Все применяемые микросхемы запитаны от источника постоянного напряжения VI 15 В. Для того чтобы таким образом запитать микросхемы необходимо было визуализировать выводы питания микросхем (см. 3.1.2.31 или 9.1.9) На соответствующие входы триггера подаются логический ноль $D_LO и логическая единица $D_HI. Характерным является то, что установка начального состояния триггера (см. 9.1.11) определяет режим работы схемы. На рис. 9.2 приведены осциллограммы работы схемы в штатном режиме, когда начальное 178

Рис. 9.1. Схема аналого-цифровой модели генератора импульсов

состояние триггера — логическая единица. Осциллограммы, приведенные на рис. 9.3, соответствуют начальному состоянию триггера — неопределенность. Работа схемы в этом случае является нештатной.

DD2A:Q

D2A:Qbar

• 20V
• 10V

SEL»

ov

• 20V
• 10V

OV

Os 0,1ms 0,2ms 0,3ms 0,4ms 0,5ms 0,6ms 0,7ms 0,8ms 0,9ms 1ms

V(R5:1,R5:2)

Time

Рис. 9.2. Осциллограммы, отображающие штатный режим работы схемы генератора

Рис. 9.3. Осциллограммы, отображающие нештатный режим работы схемы генератора

В данном примере использовались стандартные аналого-цифровой и цифро-аналоговый интерфейсы (подключение библиотеки dig_io.lib, см. 3.2.4.2).

Верхний луч на осциллограммах (рис. 9.2, 9.3) отображает цифровые сигналы выходов триггера, а остальные осциллограммы отображают аналоговые сигналы, соответствующие напряжениям на резисторах R5 и R6.

Авторы: Болотовский Ю.И., Таназлы Г.И.