43. Присвоювання сигналу в мові vhdl

Тут є невелике перекриття з питанням про затримки (не перекатувати в тупу)

44. Планування транзакцій та драйвер сигналу в мові vhdl

Це питання тісно пов’язано із моделлю дискретного часу, тому не має дивувати певне перекриття матеріалу. Отже, як відомо при моделюванні виконується розрахунок сигналів у дискретні моменти часу. Якщо у деякий момент часу один чи кілька вхідних сигналів об’єкта змінилися, то об’єкт реагує на ці зміни шляхом планування нових значень, що будуть присвоєні сигналам, які з’єднані з його виходами у пізніші моменти часу. Це називається плануванням транзакцій сигналу. Нові значення вихідних сигналів розраховуються шляхом виконання коду, який описує об’єкти. Кожна трансакція характеризується часом, на який вона запланована, і значенням, яке має прийняти сигнал у цей час. Множина запланованих транзакцій складає зміст драйверу. Інформація про нову транзакцію додається до драйверу сигналу оператором присвоювання значення сигналу, в якому вказується значення сигналу, що планується, і затримка між часом, коли виконується цей оператор, і часом, на який буде заплановано цю трансакцію. Якщо затримка явно не вказана в операторі присвоювання значення сигналу, то трансакцію буде заплановано на наступний крок моделювання. Така затримка називається дельта-затримкою. Але у будь-якому випадку трансакція виконується пізніше ніж оператор, що її планує.

Для повного розуміння питання непогано було би розглянути більш детально процес моделювання адже поняття трансакції відіграє тут далеко не останню роль. І взагалі цей розгляд дасть можливість практично зрозуміти, де це використовується. (АЛЕ ЦЕ ТІЛЬКИ НА МОЮ ДУМКУ, ВЗАГАЛІ ТЕ ЩО ДАЛІ КРАЩЕ ПИСАТИ ПЕРЕПИТАВШИ У ВИКЛАДАЧА) Таким чином на початку моделювання виконується ініціалізація, а згодом повторюється цикл моделювання, що складається із двох стадій. За ініціалізації всім сигналам присвоюються початкові значення, час моделювання встановлюється на нуль, і один раз виконуються описи всіх об’єктів. Це зазвичай приводить до планування трансакцій хоч одного сигналу на пізнішій момент часу.

На першій стадії моделювання імітаційний час просувається до самого раннього часу, на який заплановано будь-яку трансакцію. Усі трансакції, заплановані на цей час, тобто сигналам присвоюються заплановані значення. Сигнал, для якого виконується трансакція, називають активним. Якщо нове значення відрізняється від попереднього, сигнал змінюється, відбувається подія, й інші об’єкти, для яких змінений сигнал є вихідним, активуються.

На другій стадії виконуються описи всіх об’єктів, які реагують на події, що відбулися на першій стадії. У більшості випадків це приведе до того, що на наступні моменти часу буде заплановані трансакції деяких сигналів.

Коли всі описи виконано, цикл моделювання повторюється. Якщо більше немає запланованих трансакцій, моделювання закінчується.

45. Розрахунок амплітудно-частотної характеристики в програмі Spice.

При розрахунку АЧХ обчислюється залежність амплітуди та фази напруги та струмів у схемі від частоти сигналу на її вході. Спочатку знаходиться робоча точка за постійним струмом та визначаються параметри лінеаризованих моделей всіх нелінійних компонент схеми. Після цього отриману лінійну схему від незалежного джерела напруги чи струму подіється сигнал (або кілька сигналів, якщо схема має кілька входів), частота якого змінюється у вказаному діапазоні. Для кожного значення частоти обчислюється амплітуда, фаза змінних складових напруг і струмів у схемі. При виконанні розрахунку розв’язується система лінійних алгебраїчних рівнянь методом Гауса з вибором головного елемента. Оскільки при розрахунку АЧХ використовуються лінеаризовані моделі всіх компонентів, цей розрахунок не дозволяє проаналізувати роботу схем, що складаються із таких вузлів, як аналогові перемножувачі й генератори та визначити коефіцієнт нелінійних спотворень. Параметри розрахунку АЧХ вказуються у директиві .АС.

Загальна форма:

.AC DEC кількість_точок_на_декаду початкова_частота кінцева_ частота

.AC OCT кількість_точок_на_октаву початкова_частота кінцева_ частота

.AC LIN загальна_кількість_точок початкова_частота кінцева_ частота

Якщо у завданні на моделювання є ця директива, то програма SPICE виконуватиме розрахунок мало сигнальної АЧХ. Крок за частотою може бути лінійним (LIN) або логарифмічним (DEC або OCT).