第七章_逻辑模拟及数模混合模拟.ppt

一、逻辑模拟模块的功能 1、对数字电路I/O的逻辑关系进行模拟分析。 2、模拟计算延迟电路的基本特性。 3、混合模拟时，分别显示出各自波形进行分析 4、对最坏情况进行逻辑模拟。 5、检查是否存在时序异常和竞争冒险现象。 第七章 逻辑模拟和数模混合模拟 7.1.1 逻辑模拟的基本概念 逻辑模拟：根据给定的数字电路拓朴关系以及电路内部数字器件的功能和延迟特性，由计算机软件分析计算整个数字电路的功能和特性。 7.1 逻辑模拟的基本步骤 二、电路节点分类 1、模拟型节点： 与节点相连的元器件均为模拟器件 2、数字型节点： 与节点相连的元器件均为数字器件 3、接口型节点： 与节点相连的元器件既有模拟器件又有数字器件 7.1.1 逻辑模拟的基本概念 三、数字型节点逻辑状态（states） 7.1.1 逻辑模拟的基本概念 高阻 Z 不确定(可能为高电平、低电平、中间状态或不稳定状态) X Falling(逻辑状态从1到0的变换过程) F Rising(逻辑状态从0到1的变换过程) R High(高电平)、 true(真)、 yes(是)、on(通) 1 Low(低电平)、 false(假)、 no(否定)、off(断) 0 含 义 逻辑状态 说明：Probe中显示的逻辑状态见图7-1 四、逻辑强度（Strength） 7.1.1 逻辑模拟的基本概念 当不同强度的数字信号作用于同一个节点时节，该节点的逻辑状态由强度最强的那个数字信号决定。 如果作用于某一节点的几个数字信号逻辑状态不同，但强度相同，则该节点逻辑状态为X，即不确定 Pspice内部将数字信号的强度按从弱到强顺序分为0，1，…，63共64级。最强的是由外加激励信号提供的激励信号电平。最弱的是Z（高阻）。 五、传输延迟(Propagation Delay) 7.1.1 逻辑模拟的基本概念 传输延迟：从逻辑单元的输入到输出之间，信号传输将有一定的时间延迟 六、激励信号(Stimulus) 7.1.1 逻辑模拟的基本概念 1、时钟信号： 一种规则的一位周期信号，其波形描述最简单 2、一般激励信号： 也是一位信号，但波形变化比时钟信号复杂 3、总线激励信号： 分2位、4位、8位、16位和32位共5种 7.1.2 逻辑模拟的基本步骤 1、逻辑电路原理图生成： 包括：新建设计项目、绘制逻辑电路原理图和设置输入激励信号波形 2、逻辑模拟： 包括：确定分析类型、指定模拟时间和启动逻辑模拟进程。若不采用默认值，还需设置任选项参数 3、逻辑模拟结果分析： 包括：Probe窗口中显示结果波形，分析逻辑模拟功能关系，确定各种延迟参数。若出现异常，还应检查分析异常原因 7.2 数字电路原理图生成 生成数字电路原理图的方法与一般模拟电路情况相同。 数字电路原理图中元器件符号类型只包括：基本数字电路单元、激励信号源和端口符号。元器件互连也只涉及互连线(Wire)和总线(Bus) 逻辑模拟的关键问题：根据模拟要求，设置好激励信号波形 7.2.1 数字电路原理图 一、激励信号源符号 7.2.2 逻辑模拟中的激励信号源 SOURCE符号库和SOURCESTM符号库中，有4类17种不同的逻辑激励（数字）信号源符号。 1、元器件编号都采用DSTM 对电路中不同信号源，DSTM后的数字信号不同 2、4类信号源中，除DigClock只用于产生时钟信号外，其他3类均可产生总线激励信号。 不同位数的总线激励信号在其名称的最后一个字符采用不同的数字。 3、对产生一位信号的信号源，信号源引出线为“互连线”，对总线激励信号源，信号源引出线为“总线” 4、波形设置：DIGSTIMn类信号源的波形通过调用OrCAD中的StmEd模块以人机交互图形编辑方法产生。FILESTIMn的波形由一个波形描述文件中的数据描述，在信号源设置中只需指定波形描述文件的名称。其他两类信号波形都采用修改信号源参数设置中的有关参数值来确定。 二、激励信号源特点 一、时钟信号。是一种规则的一位周期信号，用上述的4类数字信号源符号都可产生，但比较简单的产生方法有两种。 1、用时钟信号源符号。在元器件库中调出时钟信号源符号DigClock，双击该符号出现参数编辑栏，共有5个参数需要设置，下表列出了这些参数及含义。 DELAY ONTIME OFFTIME STARTVAL OPPVAL 参数 延迟时间 一个周期中高电平持续时间 一个周期中低电平持续时间 T=