Модели цифровых компонентов более сложны. Но ситуацию значительно упрощает готовая база моделей зарубежных компонентов. Отечественные компоненты почти полностью являются аналогами зарубежных. Поэтому важно найти соответствие отечественного и зарубежного компонента по справочнику.
Кроме того, при моделировании цифровых схем используются цифровые источники сигналов.
Реальные цифровые ИС в программе EWB (как впрочем и в других САПР) представлены в виде примитивов, отражающих их функционирование на логическом уровне, и двух аналого-цифровых и цифроаналоговых интерфейсов А/Ц и Ц/А, отображающих их входные и выходные каскады (рис. 20). Если цифровые ИС соединяются непосредственно друг с другом, то блоки интерфейсов во внимание не принимаются. Если же ко входу или выходу ИС подключен аналоговый компонент, то необходимо включить соответствующий интерфейс. Делается это конечно автоматически, так что пользователь не видит этих интерфейсов на схеме.
При вычислении логических уровней узлов, к которым подключено несколько цифровых компонентов, принимаются во внимание выходные сопротивления источников сигналов.
Устройства интерфейса включаются между аналоговыми и цифровыми компонентами и выполняют две функции. Во-первых, с их помощью при моделировании электрических процессов в аналоговой части цепи задаются схемы замещения входных и выходных каскадов цифровых компонентов, соединенных непосредственно с аналоговыми компонентами. Во-вторых, они обеспечивают преобразование электрического напряжения в логический уровень и наоборот, чтобы обеспечить обмен данными между подпрограммами моделирования электрических процессов в аналоговой части цепи и логического моделирования цифровой части. Они подразделяются на устройства передачи данных от аналоговых на вход цифровых компонентов, называемые интерфейс А/Ц (Digital Output), и на устройства передачи данных от цифровых на вход аналоговых компонентов, называемые интерфейс Ц/А (Digital Input).
Рис. 20 Структура аналого-цифровой модели
Логические уровни цифровых узлов принимают одно из двух значений в EWB – 1 или 0 и одно из пяти значений в ORCAD:
- 1 - высокий уровень;
- 0 - низкий уровень;
- R - положительный фронт (Raise, переход из состояния «0» в «1»);
- F - отрицательный фронт (Fall, переход из состояния «1» в «0»);
- X - неопределенное состояние (может принимать значение «0», «1», промежуточное или нестабильное состояние);
- Z - состояние высокого выходного сопротивления (логический уровень может быть высоким, низким, промежуточным или нестабильным).
В качестве примера рассмотрим модель логического элемента 2И-НЕ 7400 (отечественный аналог 155ЛА3).
В EWB компонент можно не связывать с реальной микросхемой. Важно правильно выбрать логику 2И-НЕ (Рис. 21) и .
Рис. 21 Логический элемент 2И-НЕ микросхемы 7400 (155ЛА3)
Параметры элемента приведены на рис. 22.
High output level (VOH) – уровень сигнала логической 1;
Low output level (VOL) – уровень сигнала логического 0;
High-level input voltage (VIH) – уровень сигнала на входе, выше которого логическая 1;
Low-level input voltage (VIL) – уровень сигнала на входе, ниже которого логический 0;
Propagation delay time, low-to-high level output (TPLH) – задержка распространения сигнала при переходе из логического 0 к логической 1;
Propagation delay time, high-to-low level output (TPHL) – задержка распространения сигнала при переходе из логической 1 к логическому 0;
Threshold voltage (VTG) – пороговый уровень изменения логического состояния.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.