- •Імітаційне моделювання
- •Віртуальні вимірювальні прилади
- •Місце лабораторного практикуму у навчанні
- •Новий напрямок у розробках сучасних комп’ютерних пристроїв
- •2.1. Послідовність виконання робіт
- •2.2. Виконання типового завдання індивідуальної практичної роботи
- •Структура виконання завдання на практичному занятті
- •2.3. Методика проведення лабораторної роботи
- •Типовий зміст звіту:
- •3.1. Призначення та основні можливості «nі Multisim 12»
- •3.2. Запуск та налагоджування «nі Multisim 12»
- •3.3. Компоненти «nі Multisim 12»
- •3.4. Інструменти «ni Multisim 12»
- •3.5. Прийоми роботи у «ni Multisim 12»
- •3.6. Користування приладами «ni Multisim 12»
- •3.6.1. Генератор слів (Word Generator)
- •Налагодження Генератора слів
- •3.6.2. Логічний аналізатор (Logic Analyzer)
- •3.6.3. Логічний перетворювач (Logic Converter)
- •3.6.4. Індикатори (Indicators)
- •3.7. Ознайомлення з «ni Multisim 12»
- •3.7.1. Тема роботи
- •3.7.2. Мета роботи
- •3.7.4. Хід роботи
- •3.7.5. Виконання лабораторної роботи
- •3.7.6. Відповіді на запитання
- •3.7.7. Висновки
- •3.8. Питання, тести для самоконтролю
- •4.1. Теоретичні відомості
- •4.2. Питання до практичної роботи 2
- •4.3. Приклади виконання лабораторної роботи 2
- •4.4. Виконання лабораторної роботи на пк
- •4.5. Відповіді на запитання
- •4.6. Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи 3
- •5.3. Приклади виконання лабораторної роботи 3
- •5.4. Виконання лабораторної роботи на пк
- •5.5. Відповіді на запитання
- •5.6. Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи 4
- •Приклади виконання лабораторної роботи 4
- •Виконання лабораторної роботи на пк
- •6.5. Відповіді на запитання
- •6.6. Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи 5
- •Приклади виконання лабораторної роботи 5
- •Алгоритм перетворювання
- •Виконання лабораторної роботи на пк
- •7.5. Відповіді на запитання
- •7.6. Висновки
- •8.1. Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи
- •Приклади виконання лабораторної роботи 6
- •8.4. Виконання лабораторної роботи на пк
- •8.5. Висновки
- •9.1. Теоретичні відомості
- •9.2. Питання до практичної роботи
- •9.3. Приклади виконання лабораторної роботи 7
- •9.4. Виконання лабораторної роботи на пк
- •9.5. Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи 8
- •Приклади виконання лабораторної роботи 8
- •Виконання лабораторної роботи на пк
- •10.5. Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Стійкі стани бфсп
- •Набори еj(δ) вхідних сигналів бфсп
- •Стани бфсп, що запам’ятовуються при еj(δ) вхідних сигналів
- •Установчі набори хі(t) вхідних сигналів
- •Однозначно встановлені стани пам’яті
- •Набори еj(δ) вхідних сигналів
- •Встановлені стани
- •Установчі набори вхідних сигналів брсп
- •Укрупнені переходи в брсп
- •Питання до практичної роботи 9
- •Приклади виконання лабораторної роботи 9
- •Виконання лабораторної роботи на пк
- •Висновки
- •Тести для перевірки працездатності брсп класу
- •Теоретичні відомості
- •0 Розряд регістра на двоступеневих брсп (n-1) розряд регістра на двоступеневих брсп
- •Порівняння регістрів
- •Питання до практичної роботи
- •Приклади виконання лабораторної роботи 10
- •Виконання лабораторної роботи на пк
- •Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Кодування станів лічильника
- •Установчі вхідні сигнали брсп
- •Питання до практичної роботи 11
- •Приклади виконання лабораторної роботи 11
- •Виконання лабораторної роботи на пк
- •Тести для перевірки працездатності регістру зсуву на один розряд вліво
- •Висновки
- •Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи 12
- •Приклади виконання лабораторної роботи 12
- •Виконання лабораторної роботи 12
- •Висновки
- •15.1. Теоретичні відомості
- •Питання до практичної роботи 13
- •15.3. Приклади виконання лабораторної роботи 13
- •Висновки
- •Рекомендована література
- •03049, Київ, вул. Миколи Лукашевича, 19
3.1. Призначення та основні можливості «nі Multisim 12»
Програма імітаційного моделювання в електроніці Electronics Workbench була розроблена у 1989 році в Торонто, Канада, компанією Interactive Image Technologies. Потім компанія змінила назву на Electronics Workbench, з 2005 року увійшла до складу корпорації National Instruments (США) як підрозділ Electronics Workbench Group, а програма отримала назву «NІ Multisim 12».. За цей час було розроблено низку версій, перші з яких були зорієнтовані переважно на навчальний процес. Починаючи з шостої версії, програма набуває можливостей професійного використання, а з версії 9, першій у складі корпорації NI, з’являються можливості спільної роботи з програмно-апаратним комплексом NI LabVEW. Для спільного використання з Multisim розроблений також програмний продукт Ultiboard – графічний редактор друкованих плат з автотрасуванням з’єднань. Multisim забезпечує введення електричних принципових схем, моделювання змішаних аналого-цифрових пристроїв за допомогою алгоритмів SPICE (докладніше див. у розділі "11.3. SPICE-моделювання"). Наявність вимірювальних приладів, які за зовнішнім виглядом та функціональністю нагадують реальні промислові прилади, наближує імітаційне моделювання в Multisim до реального лабораторного експерименту і може слугувати підготовкою до нього. В 9-й версії з’явилися псевдо-тривимірний віртуальний макетний конектор і віртуальна лабораторна платформа ELVIS, які є функціональними аналогами реальних пристроїв LabVIEW. Ці засоби ще більше наближують імітаційне моделювання в Multisim до реального експерименту.
Програмний пакет імітаційного моделювання в електроніці «NІ Multisim 12» – один зі світових лідерів освітнього напряму. Ця програма вже багато років користується на ринку освітнього ПЗ (раніше Electronics Workbench), що дозволило сформувати не тільки унікальний набір дидактичних якостей, але і зайняти позиції в області професійних розробок складних електронних пристроїв. Її найважливіші особливості:
інтуїтивний редактор введення схем, що заощаджує час для творчості в конструюванні;
змішане цифрове і аналогове проектування
широкий набір вимірювальних приладів, що нагадують реальні прототипи;
елементна база з 16,000 деталей, що містить:
імітаційну модель;
схематичний символ;
електричні параметри;
макет для розводки;
безкоштовний доступ до центру конструювання Design Center (більше 12 мільйонів деталей з пошукової бази даних);
можливість як ідеального, так і реального моделювання;
єдиний загальноцільовий імітатор для використання з частотами понад 100 МгГц;
можливість групової роботи конструкторів над одним проектом в реальному часі через локальну мережу або Інтернет;
можливості «навскрізного проектування» (у поєднанні з продуктом Ultiboard дозволяє закінчити розробку топологією друкованої плати);
можливості реалізації замкнутого циклу розробки (Multisim+LabVIEW – імітаційна модель, реалізація, віртуальні вимірювання, повернення до імітаційної моделі для аналізу розбіжностей).
Multisim підтримує симуляцію схем з використанням мов VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language) і Verilog, моделювання і синтез ПЛІС різного рівня складності (Multisim VHDL). Multisim включає функції, які необхідні для створення документів і звітів для професійних схем.
MultiVHDL може використовуватися для викладання VHDL-програмування студентам як автономне прикладення, або разом з SPICE-симулятором Multisim. Досвід роботи з Multisim надалі дозволяє без особливих утруднень перейти в інше середовище розробки, що базується на SPICE-моделях.
Додатково можна зауважити, що доступна інтерактивна імітація, широкий набір джерел, включаючи постійний струм, синусоїдальний, імпульсний, пилкоподібний, випадковий, програмне моделювання, розширені опції для отримання компромісу швидкість/точність. Також Multisim дозволяє працювати групі конструкторів над ідентичними схемами в реальному часі через локальну мережу або Інтернет. За допомогою Multisim можна ввести в документацію спеціальні поля для характеристики деталей, такі як вартість, час постачання або бажаний постачальник.
Незважаючи на зручний, інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, у Multisim сконцентровано значний досвід з різних напрямів сучасної електроніки, тому для повного використання можливостей програми потрібна певна підготовка користувача. Використання Multisim у лабораторному практикумі з «Методи проектування інформаційно-керуючих систем» дозволить познайомитись з деякими можливостями цього програмного пакету, а саме з роботою з логічними компонентами.
