В общем случае моделирование дискретных устройств на ЭВМ заключается в построении логической математической модели устройства и последующем анализе ее реакции на входные воздействия.
При троичном моделировании каждая переменная (узел) может принимать одно из трех значений: 0, 1, Х, где Х означает "возможно 0, возможно 1", причем символ Х – это не только неизвестное установившееся состояние, но также и смена состояний узла из 0 в 1 или из 1 в 0.
Перед началом моделирования все переменные имеют значение Х.
При подаче первого входного набора V(1) значения промежуточных и выходных переменных определяются по таблицам истинности троичной логики (см. п. 1.2.4.). Моделирование следующих входных наборов (начиная со второго) производится в два этапа.
На первом этапе сначала формируется промежуточный набор, в котором всем переменным, изменившим значение в наборе V(i) по сравнению с набором V(i–1), присваивается значение Х. Затем производится моделирование промежуточного набора согласно троичным таблицам истинности. Этот этап соответствует переходному процессу, во время которого всем узлам, состояния которых существенно зависят от изменившихся входных переменных, присваивается символ Х.
На втором этапе производится моделирование набора V(i). Символы Х, оставшиеся в некоторых узлах после окончания второго этапа, свидетельствуют о возможности опасных состязаний (гонок) в этих узлах. В узлах, получивших значения 0 или 1, гонки невозможны.
Асинхронность моделирования в системе PCAD объясняется учетом задержек примитивов (элементов), из которых создается схема устройства. Задержки примитивов вводятся с помощью PCL–атрибутов при создании примитивов и схем (по команде ATTR) или в процессе моделирования (по команде ATTRN). Задержки вводятся для нарастания и спада сигнала на выходе примитива, причем для всех входов примитива они одинаковы. Если PCL–атрибут отсутствует, то по умолчанию примитиву присваиваются одинаковые задержки для обоих перепадов напряжения, равные одной условной единице времени – шагу. (При моделировании используются две единицы времени: шаг и цикл. Основная единица – шаг. Цикл измеряется в шагах).
С помощью моделирования можно проверить правильность функционирования устройства, включая проверку временных характеристик, анализ состязаний и рисков сбоя, а также полноту и диагностические свойства тестов. В частности, в САПР PCAD проводится анализ стабильности узлов и пиков напряжения.
Выходной узел рассматривается как нестабильный в течение времени, когда входной сигнал изменяется, а выходной реагирует на это изменение. В устройствах с заданным быстродействием все узлы в определенные моменты времени должны быть стабильными. В PCAD можно выполнить проверку стабильности любых узлов в заданные моменты времени. Из–за нестабильности отдельных узлов может возникнуть генерация в устройстве. Если при моделировании обнаружится генерация, то PCAD делает определенное число попыток установки устройства в устойчивое состояние, а затем прерывает моделирование.
Пиком напряжения называется входной сигнал, длительность которого недостаточна для формирования выходного сигнала примитива. Наличие пика напряжения может привести к сбою в работе устройства. В PCAD можно получить сообщения о пиках, показывать их или прерывать на них моделирование.
Логическое описание дискретного устройства (его модель) в формате программы моделирования PCLOGS создается программой PRESIM. Для работы программы PRESIM необходимы файлы моделей примитивов (расширение .MDL) и файл списка цепей схемы устройства (расширение .NLT или .XNL).
Вызов программы PRESIM производится командой
>PRESIM <RETURN>
После этого на экран дисплея выводится запрос:
Netlist Filename: <Filename> .XNL
Введите имя файла списка цепей схемы с расширением и нажмите <RETURN>. Если файл списка цепей схемы имеет расширение .NLT, то его необходимо указать в явном виде. Расширение .XNL воспринимается по умолчанию.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.