русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Пятизначное моделирование для анализа цифровых элементов в системе автоматизированного проектирования OrCAD

Применение пятизначного моделирования для анализа цифровых элементов в системе автоматизированного проектирования OrCAD с наличием статических и динамических рисков сбоя.

Асинхронное моделирование

Асинхронный метод моделирования применяется для анализа переходных процессов в логических схемах. В этом методе учитывается время распространения сигналов в элементах и соединительных цепях схемы.
Изменение значений выходных сигналов логического элемента происходит с некоторым запаздыванием по отношению к входным сигналам, которое учитывается задержкой в моделях элементов. Каждый элемент характеризуется некоторой средней задержкой, значение которой может меняться в зависимости от режима работы элемента, комбинации входных сигналов, температуры, отклонения в технологии изготовления элемента и т.д. В зависимости от требуемой степени адекватности моделирования учет задержек производится с той или иной степенью детализации. Задержки в линиях связи весьма малы и обычно не учитываются, однако при моделировании устройств с очень высоким быстродействием учитываются и они.
Временное рассогласование входных сигналов элемента может привести к появлению ложного сигнала на выходе логического элемента. Такая возможность появления ложных сигналов носит название риска сбоя. Если сигналы на выходе схемы для двух смежных наборов входных воздействий остаются одинаковыми, а во время переходного процесса возможно появление ложного сигнала противоположного значения, то такая ситуация называется статическим риском сбоя. Такое временное рассогласование сигналов приводит к появлению на выходе ложного сигнала (рис. 1, а, б.).

 

Рис. 1, а

 

Рис. 1, б. Временная диаграмма работы элемента ИЛИ при статическом риске сбоя

Динамический риск сбоя предполагает возможность многократного изменения сигнала на выходе при переходе от входного набора A к набору B, когда выходной сигнал меняется на противоположный (рис. .2.). Как видно из рисунка, при переходе от набора  A=X1X2X3={010} к набору B= X1X2X3={101} возникает динамический риск сбоя. Динамический риск сбоя является следствием статического риска сбоя.

 

 

Рис. 2. Временная диаграмма работы элемента при динамическом риске сбоя

 

В логических схемах с памятью, т.е. в схемах с обратными связями, под воздействием входных сигналов могут изменить состояние сразу несколько элементов памяти. Окончательное  состояние схемы очень часто зависит от очередности переключения элементов памяти. В этих случаях говорят, что в схеме существуют состязания сигналов обратных связей, или просто - состязания сигналов. Если под воздействием входного сигнала схема из одного состояния может перейти в различные состояния в зависимости от задержек в элементах схемы, то в этом случае состязания называют критическими.
Асинхронное моделирование позволяет выявлять риски сбоев и критические состязания.

По сравнению с синхронным, асинхронное моделирование требует выполнения существенно большего количества вычислений. Объем программ также возрастает из-за необходимости моделирования элементов задержек.
Недостатком асинхронного моделирования является существенно большее по сравнению с синхронным  время моделирования.

Значительно быстрее риски сбоев и критические состязания могут быть выявлены моделированием логических схем с использованием многозначного представления сигналов.

Более детально сведения о работе схемы могут быть получены при использовании пятизначного моделирования.
В системе автоматизированного проектирования OrCAD применяется пятизначное моделирование для проектирования цифровых устройств. Для того, чтобы убедится в заложенных методах моделирования, на вход цифровых элементов следует подать нестабильные сигналы (то есть подключить к входам цифровых элементов аналоговые источники питания). В данной лабораторной работе рекомендуется использовать три основных источника сигнала: синусоидальный, импульсный и экспоненциальный.

Справочная информация по элементам
Источники аналоговых сигналов

Источник сигнала

Название

Изображение

Описание параметров

Синусоидальный

VSIN

VOFF

Начальное напряжение

VAMPL

Амплитуда сигнала относительно VOFF

FREQ

Частота колебаний

PHASE

Смещение фазы (в градусах)

 

Источник сигнала

Название

Изображение

Описание параметров

Импульсный

VPULSE

V1

Начальное напряжение

V2

Последующее напряжение

TD

Длительность задержки

TR

Длительность переходного процесса переключения V1 ® V2

PW

Длительност импульса

PER

Длительность периода

 


Источник сигнала

Название

Изображение

Описание параметров

Экспоненци-альный

VEXP

V1

Начальное напряжение

V2

Последующее напряжение

TD1

Время начала переключения в V2

TC1

Длительность переходного процесса переключения V1 ® V2

TD2

Время начала переключения в V1

TC2

Длительность переходного процесса переключения V2 ® V1

 

Пример выполнения работы
1.   Подключение синусоидального источника сигнала.

2. Подключение импульсного источника сигнала.

 

 

3.   Подключение экспоненциального источника сигнала.

Моделирование статических рисков сбоя на примере элемента "И"

  1. Создать проект моделирования устройств;
  2. Поместить на рабочую поверхность элемент "И" из библиотеки 7400.olb;
  3. Подключить к входам элемента аналоговые источники питания;
      1. Синусоидальный
          1. Синхронная подача сигналов
          2. Противофазная подача сигналов
          3. Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя
      2. Импульсный
          1. Синхронная подача сигналов
          2. Противофазная подача сигналов
          3. Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя
      3. Экспоненциальный
          1. Синхронная подача сигналов
          2. Противофазная подача сигналов
          3. Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя
  4. Выполнить моделирование устройства;
  5. Проанализировать результаты моделирования.

 

Моделирование статических рисков сбоя на примере элемента "ИЛИ"

  1. Создать проект моделирования устройств;
  2. Поместить на рабочую поверхность элемент "ИЛИ" из библиотеки 7400.olb;
  3. Подключить к входам элемента аналоговые источники питания;
      1. Синусоидальный
          1. Синхронная подача сигналов
          2. Противофазная подача сигналов
          3. Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя
      2. Импульсный
          1. Синхронная подача сигналов
          2. Противофазная подача сигналов
          3. Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя
      3. Экспоненциальный
          1. Синхронная подача сигналов
          2. Противофазная подача сигналов
          3. Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя
  4. Выполнить моделирование устройства;
  5. Проанализировать результаты моделирования.

 

Моделирование динамических рисков сбоя на примере комбинации элементов "И" и "ИЛИ" в соответствии с рис. 1 и рис. 2 данной методички.

Пример построения схемы

Получение динамического и статического сбоя на временных диаграммах системы ORCAD для приведенной схемы:

Просмотров: 9324

Вернуться в оглавление:Уроки OrCad




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.