Записи с меткой «входной»

Цифровые компоненты
Цифровые компоненты (примитивы) задаются по формату
Uxxx <mun> [(<список параметров>*)] <+узел источника питания>
+ <-узел источника питания> <список узлов>*
+ <имя модели динамики> <имя модели вход/выход>
+ [MNTYMXDLY=<вы6op значения задержки>]
+ [IO_LEVEL=< уровень модели интерфейса>]
Параметр <тип> указывает тип логического устройства (их перечень приведен ниже, например AND, NOR); в круглых скобках указываются значения одного или более параметров через запятую (например, для схемы И указывается количество входов). После списка узлов подключения логического устройства следуют имена двух, моделей. Первая модель описывает динамические свойства устройства, вторая — характеристики входных и выходных сопротивлений.
Модели динамики имеют ключевые слова, приведенные.
Ключевые слова модели динамики

Модели вход/выход имеют ключевое слово UIO (п. 4.3.5).
Параметр MNTYMXDLY позволяет конкретному индивидуальному устройству назначить минимальное, типичное или максимальное значение времени задержки, указанное в спецификации модели его динамики:
0 — значение задержки, заданное параметром DIGMNTYMX директивы .OPTIONS (по умолчанию параметр равен 2);
1 — минимальное значение;
2 — типичное значение;
3 — максимальное значение;
4 — расчет наихудшего случая (минимум/максимум).
Параметр IO_LEVEL указывает тип цифроаналогового и аналого-цифрового интерфейса данного цифрового устройства:
0 — в соответствии со значением параметра DIGIOLVL директивы .OPTIONS (по умолчанию он равен 1);
1 — интерфейс AtoD1/DtoA1;
2 — интерфейс AtoD2/DtoA2;
3 — интерфейс AtoD3/DtoA3;
4 — интерфейс AtoD4/DtoA4.
Запаздывание сигнала в примитивах цифровых устройств определяется в двух моделях: динамики и вход/выход. далее…

Устройства питания
В программе PSpice принято, что макромодель источника питания имеет имя DIGIFPWR и на нее автоматически делается ссылка при наличии в схеме макромоделей аналого-цифровых интерфейсов. Конкретное содержание макромодели
источника питания определяется пользователем, а ее текст помещается в библиотеку цифровых устройств. Приведем в качестве примера макромодель источника напряжения, принимающего по умолчанию значение 5 В:
.subckt DIGIFPWR AGND optional:
DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGND
+ params: VOLTAGE=5.0v REFERENCE=Ov
VDPWR DPWR DGND {VOLTAGE}
R1 DPWR AGND 1MEG
VDGND DGND AGND {REFERENCE}
R2 DGNDAGND 1MEG
.ends
Здесь узлам цифрового питания и цифровой «земли» присвоены глобальные имена $G_DPWR, $G_DGND (при желании их можно изменить здесь и одновременно в моделях всех цифровых устройств). Узел AGND — общий узел источника питания, который при включении его в общую схему соединяется с узлом аналоговой «земли» 0. Для создания макромодели источника другого напряжения необходимо в задании на моделирование (в файле *.CIR) включить предложение вызова макромодели источника питания, задав с помощью параметра VOLTAGE нужное значение напряжения питания, и указать после номера узла «земли» 0 имена (номера) узлов его выводов, например:
XMYPOWER О MY_PWR MY_GND DIGIFPWR params: VOLTAGE=9.0v
Здесь вызывается источник напряжения 9 В, выводы которого имеют имена MY_PWR и MY_GND (эти имена указываются в моделях примитивов цифровых устройств, подключаемых к этому источнику, см. ниже). Усложнив макромодель, можно создать источник нескольких напряжений.
Генераторы цифровых сигналов
Генераторы цифровых сигналов можно задать двумя способами.
1. Определение формы цифрового сигнала в задании на моделирование по формату (устройства STIM):
Uxxx STIM(< количество сигналов>,<формат>)
+ <+узел источника питания> <-узел источника питания>
+ <список узлов>* <имя модели вход/выход>
+ [IO_LEVEL-< номер макромодели интерфейса вход/выход>]
+ [ STIMULUS =<имя воздействия>] [TIMESTEP=< шаг по времени>]
+ <команды описания формы сигнала>*
Переменная <количество сигналов> определяет количество выходов генератора, равное количеству генерируемых разных цифровых сигналов.
Переменная <формат> — это спецификация формата переменной <данные>, в которой представлены логические уровни сигналов генератора. далее…

Модель вход/выход
Модели вход/выход, ассоциируемые с каждым цифровым компонентом, имеют тип UIO и задаются по формату
.MODEL <имя модели вход/выход> UIO [ <параметры модели>]
Параметры модели вход/выход приведены.
Параметры модели вход/выход

Входная и выходная емкости INLD, OUTLD принимаются во внимание при расчете времен задержки. Выходные сопротивления цифровых устройств задаются параметрами DRVH, DRVL модели вход/выход UIO. Выходное сопротивление компонента, находящегося в состоянии «1», обозначается как DRVH, в состоянии «О» — DRVL. В программе PSpice выходные сопротивления компонентов принимают значения в диапазоне от DIGDRVF (Forcing strength) до DIGDRVZ (Z strength), который в логарифмическом масштабе разбивается на 64 уровня (максимальному сопротивлению DIGDRVZ присваивают код 0, а минимальному DIGDRVF — код 63). По умолчанию DIGDRVF = 2 Ом, DIGDRVZ = 20 кОм; их значения переназначаются по директиве .OPTIONS. В конфликтных ситуациях, когда к одному узлу подключаются вентили с разными выходными сопротивлениями, логический уровень узла устанавливается вентилем с минимальным выходным сопротивлением, код которого больше кодов остальных сопротивлений в заданное число раз. Это отношение кодов сопротивлений задается параметром DIGOVRDRV директивы .OPTIONS, который по умолчанию равен 3. Когда имеется несколько вентилей с близкими выходными сопротивлениями и разными логическими уровнями, узлу присваивается неопределенное состояние X.
Времена переключения выходных каскадов цифровых ИС задаются параметрами TSWLH/z, TSWHLn (трудности их определения по справочным данным заключаются в том, что обычно приводятся значения общего времени переключения всей ИС).
Макромодели интерфейсов составляются пользователями и включаются в библиотечный файл. Эти модели отражают характер входных/выходных сопротивлений цифровых компонентов с разной степенью подробности.
Модели, имеющиеся в стандартной библиотеке интерфейсов программы PSpice, приведены в табл. далее…

Цифроаналоговый интерфейс
Цифроаналоговый интерфейс предназначен для преобразования логического уровня выходных сигналов цифровых компонентов («1», «О», «X», «R», «F» или «Z») в аналоговое напряжение, как показано, б. Эти устройства вклю-
чают на входе аналоговых компонентов. Аналоговое напряжение образуется с помощью источника опорного напряжения и делителя на резисторах, сопротивления которых изменяются программно в соответствии с логическим уровнем цифрового сигнала. Информация о логическом уровне сигнала может быть получена из двух источников:

В связи с этим цифроаналоговый интерфейс описывается двояко. При взаимодействии аналоговых и цифровых компонентов в процессе моделирования его описание имеет вид (digital input: digital-to-anaiog):
Nxxx <узел интерфейса> <-узел источника опорного напряжения> + <+узел источника опорного напряжения> <имя модели Ц/А> + DGTLNET-<uмя цифрового узла> <имя модели вход/выход> + [IS=<начальное состояние>]
При управлении из файла описание цифро-аналогового интерфейса имеет формат
Nxxx <узел интерфейса> <-узел источника опорного напряжения>
+ <+узел источника опорного напряжения> <имя модели Ц/А>
+ [SIGNA.ME=<имя цифрового сигнала>] [IS=< начальное состояние>]
Например
N1 ANALOG DIGITALJ3ND U_REFDIN_133 DGTLNET=13 IO_STD N271516 FROIVMTL ;
Данные передаются из файла, имя которого + указано в модели FROM_TTL
Модель цифроаналогового интерфейса описывается предложением
.MODEL <имя модели Ц/А> DINPUT [<параметры модели>]
Параметры модели цифроаналогового интерфейса приведены в табл. 4.26.
Параметры цифроаналого интерфейса

Опция
DGTNЕТ=<имя цифрового узла> <имя модели вход/выход>
указывает имя цифрового узла, к которому подсоединен интерфейс Ц/А, и имя модели входного/выходного сопротивления соответствующего цифрового компонента (см. ниже).
Начальное логическое состояние управляющего цифрового узла в момент времени t — 0 определяется режимом схемы по постоянному току. Изменение этого состояния при необходимости производится с помощью необязательной опции
IS=< начальное состояние>
Параметры модели FILE, FORMAT и TIMESTEP используются только при управлении из файла. При этом управление производится цифровым сигналом, имя которого указано в необязательной опции
SIGNAME=<имя цифрового сигнала>
В ее отсутствие управление осуществляется сигналом, имя которого образовано символами ххх, находящимися справа от префикса N имени цифро-аналогового интерфейса Nxxx. далее…

Работа с периферийными устройствами

Если пользователь использует систему Mathematica для выполнения чисто математических расчетов, то он может ничего не знать о подавляющем большинстве описанных в этом уроке функций. Их основное назначение — незаметная поддержка работы с периферийными устройствами ввода/вывода. Однако все функции этого урока открыты для опытных пользователей, стремящихся использовать систему в составе программных комплексов. Здесь рассматривается только часть функций для работы с периферийными устройствами — даны те из них, которые используются достаточно часто. далее…

Задание начальных условий.
Начальные значения узловых потенциалов по постоянному току задаются по директиве
.IC V(<HOMep узла>[,<номер узла>}) = Оначение ЭДС>*
Приведем пример
.IC V(5)=1.24V(IN)=0
К’указанным узлам подключаются источники постоянного напряжения с внутренним сопротивлением 0,0002 Ом, и рассчитывается режим по постоянному току. После завершения расчета эти источники отключаются — так задаются начальные значения узловых потенциалов перед расчетом переходных процессов.
Если в задании имеются и директива .NODESET, и директива .IC, то первая не будет выполняться при расчете режима по постоянному току перед началом анализа переходных процессов.
Задание начального приближения узловых потенциалов по постоянному току производится по директиве
.NODESET <V(<узел>[,<узел>])=<значение ЭДС>>*
Приведем пример
.NODESET V(9)=5.6 V(8,2)=4.95
Эта директива назначает начальное значение указанных потенциалов на нулевой итерации при расчете режима по постоянному току как в режиме DC, так и при расчете переходных процессов (в режиме DC Sweep она выполняется только на первом шаге варьирования источников напряжения). Если заданные значения узловых потенциалов близки к точному решению, то процесс итерационного расчета режима по постоянному току завершается за меньшее количество итераций. Эта директива полезна при расчете очень больших схем по частям и расчете схем с несколькими устойчивыми состояниями. далее…