ЛЕКЦИЯ 9 ( ) Автоматизированные системы моделирования Отличительные черты современных АСМ Типовой состав АСМ Краткий обзор современных САПР и АСМ

Что умеют современные САПР и АСМ? 1.Проверять правильность работы проектируемого устройства 2.Выяснять его временные задержки 3.Контролировать выполнение требуемых временных соотношений в схеме 4.Выполнять моделирование с учётом допустимых нагрузок на выходные контакты 5.Контролировать допустимую мощность рассеивания на каждом компоненте 6.Моделировать работу идеальной схемы и той же схемы с учётом паразитных параметров, присущих печатным проводникам Другими словами, современные СМ позволяют учесть в проекте такие «мелочи», из-за которых «правильная» схема почему-то отказывается работать в реальных условиях и в реальном окружении.

Отличительная черта 1 Графический пользовательский интерфейс, позволяющий «рисовать» на экране монитора проектируемую схему и временные диаграммы на её входах

Отличительная черта 1 Графический пользовательский интерфейс, позволяющий «рисовать» на экране монитора проектируемую схему и временные диаграммы на её входах

Отличительная черта 2 Интерактивная рабочая среда проектирования – управляющая оболочка, то есть специальная программа, из которой можно запускать другие программы пакета, не обращаясь к услугам штатной операционной системы Менеджер проектов Design Manager функционирует в фоновом режиме. Он автоматически загружается при открытии любой программы пакета DesingLab

Отличительная черта 2 Интерактивная рабочая среда проектирования – управляющая оболочка, то есть специальная программа, из которой можно запускать другие программы пакета, не обращаясь к услугам штатной операционной системы

Отличительная черта 2 Интерактивная рабочая среда проектирования – управляющая оболочка, то есть специальная программа, из которой можно запускать другие программы пакета, не обращаясь к услугам штатной операционной системы

Отличительная черта 3 Современные САПР и АСМ поддерживают иерархическое проектирование как сверху – вниз, так и снизу – вверх

Отличительная черта 3 Иерархическое проектирование

Отличительная черта 3 Иерархическое проектирование Многоуровневое моделирование Метод локальной детализации объекта Центральным элементом системы сейчас является микропроцессор Проектируемая в настоящий момент времени часть объекта раскрыта подробно и представляется структурной моделью. Остальные фрагменты описаны на соседнем более высоком регистровом уровне в виде поведенческих моделей.

Отличительная черта 3 Теперь центральным элементом системы стало устройство памяти Описанный метод проектирования называется методом локальной детализации объекта, потому что в каждый момент времени подробно представлен только один фрагмент - тот, что находится «в работе».

Отличительная черта 4 Многоразрядные контакты и шины, позволяющие на верхних уровнях иерархии весьма лаконично описывать проект и тут же выяснять его работоспособность Физического аналога многоразрядному (шинному) контакту нет Иерархический блок Иерархический символ

Отличительная черта 4 Многоразрядные (шинные) контакты. Пример

Отличительная черта 5 Наличие в современных САПР и АСМ постпроцессоров моделирования позволяет не только просматривать в удобной для пользователя форме результаты моделирования, но и обрабатывать эти результаты, отыскивая нужные события или состояния в схеме, измерять временные интервалы, контролировать соблюдение временных соотношений в схеме

Отличительная черта 5 Современные САПР и АСМ позволяют находить нарушение временных соотношений в схеме

Отличительная черта 6 Современные СМ поддерживают библиотечный метод проектирования, то есть содержат огромное число графических и функциональных описаний компонентов; причём эти библиотеки открыты для добавления в них новых описаний, которые может сделать сам пользователь Расширение графических библиотечных файлов SLB от слов Symbol Library & - амперсанд Search

Отличительная черта 6 Для подключения к схемному редактору новой графической библиотеки (библиотеки символов) активизируем команду Options -> Editor Configuration

Отличительная черта 6 Современные СМ поддерживают библиотечный метод проектирования, то есть содержат огромное число графических и функциональных описаний компонентов; причём эти библиотеки открыты для добавления в них новых описаний, которые может сделать сам пользователь

Отличительная черта 6 Фрагмент математической библиотеки компонентов

Отличительная черта 7 В современных СМ реализуется событийный механизм продвижения модельного времени, основанный на принципе z; это означает, что модельное время продвигается, опираясь на ближайшее событие, а не на очередной такт

Отличительная черта 8 Моделирование выполняется с учётом реальных временных задержек, связанных с распространением сигналов внутри компонентов; при этом могут учитываться не только средние задержки, но и максимальные их значения, а также наихудший случай при их разбросе

Отличительная черта 9 Автоматическая генерация модели всей схемы по её структурному описанию (команда Tools -> Create Subcircuit) Автоматическая генерация поведенческих моделей по структурному описанию объекта до сих пор не реализована

Отличительная черта 10 Многозначный алфавит представления сигналов в схеме, включающий (кроме лог.0 и лог.1) значения X, Z, R и F, то есть неизвестное значение, высокоомный выход, переключение сигнала вверх (Rise - фронт) и вниз (Fall - спад)

Отличительная черта 10 В языке VHDL93 определено девять значений цифрового сигнала {U, X, 0, 1, Z, W, L, H, -} Многозначный алфавит расширяет возможности имитационного моделирования Пакет Active-HDL Графический редактор Waveform Viewer/Editor

Отличительная черта 11 Интегрируемость с другими пакетами аналогичного назначения, которая обеспечивается соответствующими программами – конверторами, позволяющими импортировать и экспортировать данные из одной системы в другую Функциональное моделирование Временное моделирование

Типовой состав системы моделирования

Краткий обзор современных САПР и АСМ В данном обзоре мы не будем касаться САПР и АСМ, ориентированных на «большие машины». Назовём только старые самые популярные САПР машин первого поколения. Такие САПР нередко называют «тяжёлыми» системами Это РАПИРА-2 и ПРАМ 5.3, работающие на ЕС ЭВМ

История САПР PCAD

История САПР PSpice В отличие от PCADа эта САПР оставалась верной своему хозяину – фирме MicroSim долгие годы Формат SPICE – неофициальный стандарт описания электронной аппаратуры

История САПР PSpice