第三章 设计输入与仿真综合.ppt

开头，如果你在程序中引用了它，则在Structure选项卡中可以找到它(详见图3 - 4所示)。 Std-Logic-1164定义了一个9值模型，每个值为逻辑电平(0、 1和未知)与强度(强制、高阻、未定和无关)的组合，其中高阻、 未定和无关只有一个电平值(未知)。 各个值及其定义如下： 图 3-4 Active-VHDL中Std_Logic_1164包文件关于9值逻辑定义 U —— 未定 (Uninitialized) X —— 强未知 (Forcing Unknown) 0 —— 强制0 (Forcing 0) 1 —— 强制1 (Forcing 1) Z —— 高阻 (High Impedance)  W —— 弱未知 (Weak Unknown) L —— 弱 0 (Weak 0) H —— 弱1 (Weak 1) —— 无关 (Dont care) 4. 延迟模型 每个信号在通过元件时都会有延迟。延迟时间的计算是逻辑仿真的重要功能，通过计算延迟时间得到的波形可以更精确地反映实际电路的情况，从而检查时序配合是否满足设计要求， 是否能在规定时间内完成规定的操作。虽然仿真工具软件中给出了软件的详细用法，但延迟模型的概念必须了解。它们主要有零延迟、 单位延迟、标准延迟、上升/下降延迟、模糊延迟、惯性延迟与传输延迟等。  (1) 零延迟模型。零延迟即其传输延迟设定为０，不能处理反馈信号，可检验组合逻辑正确性，不便于处理异步时序电路。 (2) 单位延迟模型。 电路中所有元件都赋予相同的值， 并取值为１(无单位)， 称为单位延迟模型。随着引入功能块作元件（延迟差别较大的情况），其延迟与简单门的延迟相差甚远， 不能正确体现时序关系，目前已经很少用。  (3) 标准延迟模型。 根据元件特性给定一个标准延迟数值， 它不考虑同类元件的分散性，与真实情况仍有差别。 (4) 上升/下降延迟模型。该模型区分信号上升沿/下降沿的不同延迟时间， 可以更加精确地反映实际情况。  (5) 模糊延迟模型。为反映参数的分布性， 给出延迟时间的范围， 在这个范围内，其信号值不定(用X表示)。它适于小规模电路的精确仿真， 也称为最坏情况仿真。  (6) 惯性延迟与传输延迟模型。集成电路的大多数元件有这样的特性： 当元件的输入信号宽度太窄时，元件的输出端可能得不到响应。这样一种延迟特性称为惯性延迟(Inertial Delay)。 与此对应的任何宽度的脉冲波形都能传播到输出端的延迟特性称为传输延迟特性(Transport Delay)，其输出端可响应输入端的微小变化。 5. 元件模型 元件模型给出各类元件的内部功能、参数及特性，如输入输出端个数、延迟时间、扇入扇出系数等。它分基本门(含与门、 或门、非门、与非门、或非门、 异或门和传输门)、三态门〖HJ〗（MOS电路中最常用的一种门，由基本门加一个控制端构成）、 双向传输门(等效于一个受控开关，信号由强度较强一端流向较弱的一端)和功能块与子线路。 其中功能块与子线路的特点如下： (1) 功能块是具有一定逻辑功能的部分电路，其模型为功能描述。 功能块可以有内部的时间限制检查。  (2) 子电路是具有任意功能的部分电路，其模型为结构描述。 子电路可以有内部信号。 6. 3 值仿真示例 图 3-5 3值模拟示意图 (a) 闩锁电路图； (b) 3值模拟结果 (1) 假设： 延迟时间远远小于波形持续时间。 每个模拟周期在反馈线上，信号反复传播， 直至稳定或超时。  (2) 3 值模拟算法： 两次通过——X通过， 值通过。  (3) 在两个变化的稳态值间插入X。 (4) 如图3-5(b)所示，设t0时刻各点信号状态初始值均为X。 在t1时刻x1=1，x2=0，x3=0。在前面插入X。第一次X通过仿真结束后，各点的值仍为X。在值通过过程中，对于z因初始值为X，加到T2上，因x3=0， 使y2=1。 此时因y1=1，使z=0反馈到T2上， 仍使y2=1，处于稳定。 在t2时刻X通过过程中，因z初始值为0， 使y2=1， 而此时y1=X, 使z=X， 反馈到T2，使y2=X，仍有