Архангелский Справочное пособие по ПСпице и Десигн Центер 1996

Генератор логических сигналов для цифровых схем (продолжение)

Параметр TIMESTEP=<величина> определяет величину шага (цикла) в секундах. Здесь под шагом подразумевается некоторая единица измерения времени, которая может использоваться в дальнейших операторах для записи временных соотношений. Например, TIMESTEP=10ns означает, что в дальнейшем можно измерять время в шагах (циклах), т.е. в десятках наносекунд.

Перейдем теперь к главной части оператора - к разделу <программа задания сигналов>. Основой программы являются команды вида

<время> <значение вектора сигналов> .

В этой команде <время> - момент, в который вектор сигналов принимает значение, указанное в команде. <значение вектора сигналов> записывается в соответствии с определенными ранее форматами (см. примеры). А <время> может измеряться или в секундах, или в шагах (циклах), определенных параметром TIMESTEP. Если время задается в шагах, то после числа пишется суффикс "С" (cycle). Если же время задается в секундах, то пишется суффикс "S" или масштабные суффиксы "NS", "MS" и т.п. Перед числом, обозначающим

время, может ставиться знак "+" - это означает, что задан не момент, а отрезок времени, который должен прибавляться к текущему времени. Значения времени в последовательных командах должны строго возрастать, в частности, не должно быть двух событий, относящихся к одному моменту времени.

Помимо указанной основной команды в программе могут использоваться команды:

1)<LABEL=<имя метки>>

2)<<время> GOTO <имя метки> <N> TIMES>

3)<<время> GOTO <имя метки> UNTIL GT <значение>

4)<<время> GOTO <имя метки> UNTIL GE <значение>

5)<<время> GOTO <имя метки> UNTIL LT <значение>

6)<<время> GOTO <имя метки> UNTIL LE <значение>

7)<<время> INCR BY <значение>

8)<<время> DECR BY <значение>

Первая из них задает метку точке программы, в которую можно передать управление. Команды 2 - 6 передают управление на метку. Причем команда LABEL должна быть записана до команды GOTO. Команда GOTO передает управление не на саму метку, а на оператор, следующий за меткой, причем команда, записанная в этом операторе, выполняется немедленно, независимо от указанного в ней времени.

Генератор логических сигналов для цифровых схем (окончание)

Команда 2 осуществляет безусловную передачу управления N раз, после чего перестает выполняться. Таким образом, петля команд от LABEL до GOTO выполняется N+1 раз (один раз при первом проходе и N раз при возвратах). Если задано N=-1, то возвраты на метку повторяются неограниченное число раз, т.е. моделируется периодический сигнал с неограниченным числом периодов.

Команды 3 - 6 осуществляют условные передачи управления. При этом вектор выходных сигналов сравнивается с параметром <значение>. Команда 3 передает управление, если вектор сигналов > <значение>, команда 4 - если ≥, команда 5 - если <, команда 6 - если ≤.

Команда 7 осуществляет сложение вектора сигналов с параметром <значение>, а команда 8 вычитает из вектора параметр <значение>.

Теперь рассмотрим второй формат оператора. Он читает сигналы из внешнего текстового файла, выбирая из него сигналы с именами, перечисленными в списке. Формат файла следующий:

[TIMESTEP=<значение>] <список имен> пустая строка [+]<время> <значения сигналов>

В списке имен сигналы разделяются запятыми или пробелами. В строке не более 300 символов. Продолжение списка - символ “+” в строке продолжения. Перед группой из трех имен может стоять OCT - восьмеричный формат или HEX - шестнадцатиричный. Символ “+” перед временем означает, что далее следует значение не момента времени, а приращения. Приведем пример файла:

A B OCT(C3 C2 C1) HEX(D4 D3 D2 D1)

...................

по знаку, то все разряды выходных данных равны “0”, а сигнал переполнения равен

“1”.

Входы разрешения и запуска являются логическими. Диаграмма сигналов имеет следующий вид :

Выборка входного напряжения производится по переднему фронту импульса разрешения. Его длительность может быть любой, в частности, и нулевой. Преобразование начинается по переднему фронту импульса запуска и длится на протяжении времени Tpsd. Время преобразования Tpsd может быть задано нулевым. В этом случае преобразование осуществляется сразу, без промежуточного неопределенного состояния. Импульс запуска должен поступать через время задержки Tpcs после импульса разрешения и длиться в течение времени Tpds после окончания преобразования.

Параметры модели задержек

Пояснения

Модель ЦАП преобразует логические сигналы на входах разрядов в сигнал аналогового напряжения Uвых между узлами <выходной узел > и <земля>. Выходное сопротивление равно нулю. Между узлами <опорный узел> и <земля>

должно подключаться напряжение Uоп, определяющее масштаб преобразования. Входное сопротивление модели между этими узлами равно 1/GMIN, где GMIN определяется оператором .OPTIONS (см. в разделе 2). По умолчанию GMIN=10−12.

Выходной сигнал Uвых равен Uоп (двоичный входной сигнал)/2M . Если какиенибудь разряды входных сигналов имеют неопределенное состояние “X”, то выходной сигнал равен среднему между значением Uвых в случае, если все “X” заменить на “1”, и значением Uвых в случае, если все “X” заменить на “0”.

Переходный процесс на выходе представляет собой линейно изменяющееся во времени напряжение в течение заданной задержки переключения Tsw. Переключение начинается в момент изменения входных сигналов.

Стандартные вентили (продолжение)

Выходной сигнал вентиля имеет силу D и равен “0”, “1”, или “X”. Неопределенное состояние “X” появляется только в тех случаях, когда какие-то из входных сигналов равны “X”, причем состояние выхода при замене “X” на “0” и на “1” различно. Таким образом, наличие неопределенного состояния на входе еще не означает неопределенного состояния выхода. Например, для элемента И на два входа таблица истиности имеет вид:

Порядок перечисления узлов в операторе описания для всех вентилей одинаков: сначала перечисляются входы, затем выходы. В случае сборок вентилей сначала перечисляются все входы первого вентиля, затем входы второго и т.д.; затем перечисляются выход первого вентиля, выход второго и т.д. Порядок перечисления узлов составных вентилей: входы первого вентиля, входы второго вентиля, ..., выход.