Микросхема моделирование проектирование

Порядок работы при подготовки графической части модели микросхем
Формирование графической части модели ведется в следующей последовательности.
Выбирается пункт ИЗОБРАЖЕНИЕ основного меню. При этом появляется соответствующее подменю 1 уровня.
Выбирается пункт подменю РЕДАКТОР, ПРОСМОТР или ОБЗОР.Пункт РЕДАКТОР потребует ввода обозначений элемента на схеме: номера входных, выходных, двунаправленных контактов и контактов питания. Пункт меню ПРОСМОТР позволяет просмотреть на экране графическое изображение модели из текущего файла БД.
Последовательно заполняются "окна-шаблоны", предоставляемые программой.
Выбирается пункт ОБЗОР для просмотра на экране состава библиотеки, графических частей моделей текущего файла БД (для проверки факта занесения модели в БД).
Если пользователь изменил структурную часть модели (в результате чего изменились хотя бы одна из характеристик: имя модели, номера и число контактов), то он должен удалить старую графическую модель из БД и сформировать ее заново.
Исходной информацией для формирования графической части модели является условно-графическое обозначение микросхемы и информация о назначении выводов, которые берутся из справочной литературы, для каждого контакта вводятся его номер, признак, обозначение, а также является ли он разделителем.
Для построения графической части необходимы следующие исходные данные:
- обозначение функции элемента (оно помещается в первой строке основного поля УГО;
- номер, функциональное назначение каждого контакта и его обозначение в дополнительном поле условного;
- схему разбиения ИС на секции (т.е. на функционально-независимые части), а также разбиение контактов на группы, которые необходимо выделить в дополнительном поле.
Подготовка функциональной части модели
Современное электронное устройство обычно можно представить из функционально законченных узлов (регистр, компаратор, умножитель, аналого-цифровой преобразователь, триггер и т.п.). Такой узел (далее элемент) представляет собой ИС, возможно, с навесными компонентами (образующими цепи коррекции, обратную связь и т.д.), причем передаточную функцию элемента зачастую можно считать не зависящей от других элементов. Структура устройства задается при этом сетью, вершины которой соответствуют элементам, внешним входам и выходам устройства, а дуги - связям, существующим между элементами и внешними входами (выходами). Передаточная функция элемента в общем виде может быть представлена системой уравнений
F = f(X, Y, P, t), где
X и F - входные и выходные переменные элемента;
Y - состояние внутренней памяти;
P - собственные параметры элемента;
t - время.
Значения собственных параметров определяются значениями компонент электрической схемы элемента. Например, для усилителя такими параметрами могут быть напряжение насыщения и сопротивление обратной связи. Фактически значения P задают значения коэффициентов в уравнениях F. В функциях цифровых элементов составляющая P обычно отсутствует. Каждому входу элемента ставится в соответствие одна из входных переменных, выходу - выходная переменная.
Будем различать цифровые, аналоговые и аналого-цифровые элементы. Сигналы на входах и выходах элементов характеризуются некоторыми параметрами. Цифровой сигнал обычно характеризуется логическими уровнями (О или 1), аналоговый - уровнем постоянного напряжения или частотой и т.п. Элемент назовем цифровым (аналоговым), если сигналы на его входах и выходах относятся к типу цифровых (аналоговых). У аналого-цифровых элементов часть сигналов относится к цифровым, а часть - к аналоговым.
В теории моделирования все элементы, в зависимости от алгоритма функционирования, разбиваются на два класса - комбинационные и последовательностные (или элементы с памятью). У комбинационных элементов значения выходных сигналов однозначно определяются значениями их входных сигналов в данный момент времени, т.е. для них
F = f(X, P, t)
Выходные сигналы элементов с памятью зависят от внутреннего состояния Y. При составлении функции такого элемента внутреннее состояние задается с помощью особых переменных, которые называют внутренними. Внутренние переменные обычно сами являются функцией от X, P и предыдущих значений внутренних переменных.
При рассматриваемой модели функционирование устройства во времени можно разбить на интервалы, в каждом из которых неизменны параметры входных сигналов, а длительность интервала больше длительности переходных процессов. Фактически эта модель предполагает, что устройство (и, соответственно, его элементы) функционирует в дискретном времени, где каждому моменту времени сопоставлен один из выделенных интервалов. Совокупность значений параметров сигналов на внешних входах устройства на данном интервале (в данный момент дискретного времени) в дальнейшем будем называть входным воздействием, или входным набором.
Входным, выходным, внутренним переменным и собственным параметрам (СП) модели элемента могут присваиваться значения, которые называют символами. Совокупность возможных символов является алфавитом моделирования. В настоящей методике предполагается, что цифровые сигналы могут принимать значения из алфавита {0,1,X,Z}, где:
0 - уровень "логический 0" ;
1 - уровень "логическая 1";
X - неопределенное (неизвестное) значение;
Z - высокоимпедансное ("третье состояние") состояние.
Значение X означает, что в соответствующей точке схемы сигнал может быть 0 или 1, однако, точное значение неизвестно. Алфавит моделирования для аналоговых сигналов может включать любые положительные и отрицательные числа, которые позволяет получать используемая для моделирования ЭВМ. При этом для аналогового сигнала также возможно значение X, которое кодируется особым образом самой программой моделирования.
Исходными данными необходимыми для построения функциональной модели являются
Условно графическое изображение (УГО) ИС. Представленные выше в тексте. Некоторое описание, отображающее функциональную зависимость между сигналами на входах и выходах элемента. Оно может быть представлено в виде математических выражений, таблицы, графа переходов и данные из ранее построенной структурной модели, написать в виде булевой функции закон функционирования заданной ИС, отображающей зависимость каждого выхода элемента от его входов. Провести минимизацию полученной функции с использованием правил булевой алгебры (если это возможно);
В свое работе я использовал для всех ИС К155ЛП5, К155ИМ3, К155ИР13 описание функционирования микросхем представленный в пункте 3.1.2 данного отчета.
Структурная часть модели (эти данные должны быть в базе данных комплекса СНИМОК к моменту начала программирования функции элемента.)