Построение модели элементов на базе ПК. Назначение комплекса. Режимы работы комплекса

2 Построение модели элементов на базе ПК СНИМОК

2.1 Назначение комплекса СНИМОК

Современная  методология  проектирования и анализа электронных устройств и систем, подготовки ремонтной документации предполагает использование программных средств имитационного моделирования. При этом модель системы представляется в виде совокупности моделей некоторых  базовых элементов ее  составляющих  (например -  микросхем).

Формирование моделей элементов является достаточно трудоемкой и ответственной процедурой, определяющей достоверность результатов моделирования, а также, в значительной степени, затраты по времени и памяти  при моделировании. Автоматизация процесса подготовки моделей позволяет сократить временные затраты, оптимизировать модели и исключить ошибки при их формировании.

Программный комплекс (далее "программа")  СНИМОК реализована на языках  Си и Ассемблер, предназначена для автоматизации подготовки, верификации (проверки), а также  для создания  библиотеки моделей цифровых, аналоговых и аналого-цифровых элементов.

Элементами могут быть:

-   цифровые ИС, БИС;

- аналоговые ИС и БИС, возможно, с дополнительными компонентами: резисторы, конденсаторы и т.п.;

-   структуры на основе группы ИС и/или компонентов;

-   функционально-законченные узлы (например, части БИС и СБИС, ТЭЗы, части ТЭЗов и т.п.);

-   генеpатоpы сигналов;

-   шины, разъемы, магистрали, элементы монтажной логики.

Обрабатываемые элементы могут иметь двунаправленные контакты и  контакты, с  высокоимпедансным состоянием (Z-состояние); реализовывать функции АЦП, ЦАП, ПЗУ, ОЗУ и т.д.

Программа СНИМОК выполняет следующие функции:

-  ввод данных при формировании  модели в режиме диалога с помощью системы меню;

-  проверку корректности  вводимых данных;

-  верификацию (проверку) создаваемых моделей;

-  хранение, редактирование и просмотр создаваемых моделей.    

Входными данными программы являются  сведения о числе, номерах и назначениях контактов, типе интегральной схемы, величинах задержки и напряжения питания, описание функции элемента и т.д. Эти сведения берутся из справочной литературы на элементы электронной техники. Выходными данными являются модели элементов в формате, требуемом  для функционирования системы моделирования. Модели помещаются для хранения в специальную базу данных (БД).

Вид программы  МОДА представлен на рис 2.1

Рисунок 2.1  -  Программа «МОДА»

2.2 Режимы работы комплекса СНИМОК

Режим работы комплекса СНИМОК предоставляет пользователю следующий список меню. Меню, в верхней части экрана, включает пункты (рисунок 2.2.):

     СТРУКТУРА   - сеанс подготовки структурной модели;

ФУНКЦИЯ     - сеанс подготовки функциональной модели;

     ИЗОБРАЖЕНИЕ - сеанс подготовки графической модели;

 ПРОВЕРКА    - сеанс проверки модели;

БАЗА ДАННЫХ - работа с БД моделей;

 НАСТРОЙКА - конфигурация программы;

ВЫХОД - прекращение выполнения работы программы и выход в головное меню.

Рисунок 2.2 - Меню работы ПК «снимок»

Модель  каждого элемента состоит из трех частей: структурной, функциональной и графической.  В дальнейшем, для краткости, вместо термина "часть модели" будем также использовать термин "модель".

Структурная часть включает: имя каждой части модели, общее описание элемента, тип ИС, тип элемента, сведения о количестве, обозначениях и функциональном назначении контактов, размерность сигналов на контактах, число и размерность собственных параметров (СП) элемента, предельные  величины задержки и напряжения питания, значения максимальной частоты работы и нагрузочной способности элемента. (рисунок  2.3).

Рисунок 2.3 – Общий вид  ПК СНИМОК

Функциональная часть модели представляет собой специальную программу на языке программирования Си  или Ассемблер, транслированную в исполняемую программу. С ее помощью вычисляются значения выходных сигналов элемента для заданных входных сигналов, внутренних состояний (переменных) и СП. Пpогpаммиpуемые правила вычислений могут быть начально заданы в виде алгоритма, аналитического выражения, таблицы и т.п. В дальнейшем будем полагать, что функциональная часть модели представляет собой реализацию функции элемента в виде специальной программы. Некоторые  параметры (например, сопротивления  обратных  связей, опорное  напряжение  АЦП и т.п.) можно описать как CП моделей. Их число и размерности указываются в структурной части модели. Модели с СП целесообразно применять в случаях, когда функция элемента может изменяться с помощью дополнительно подключаемых  компонент или  других внешних воздействий.

Это позволяет иметь одну и ту же модель в БД для элементов с разными СП, значения которых задаются при вводе описания элемента.

Работа с программой СНИМОК организуется в форме сеансов по формированию структурной, функциональной, графической  моделей, а также проверке моделей.

Общий вид системы меню программы СНИМОК приведен на рисунке .2.4.

Рисунок 2.4 - Общий вид системы меню программы СНИМОК