6. Общие методические рекомендации по выполнению моделирования

Изучение дисциплины “Компьютерная схемотехника” эффективно лишь тогда, когда наряду с овладением теории студенты в условиях проведения лабораторного практикума приобретают навыки синтеза цифровых устройств различного назначения и проверки их параметров и характеристик с помощью САПР, применяемых в промышленности.

Методические указания посвящены изучению методов математического моделирования аналого-цифровых и цифровых устройств с помощью системы схемотехнического моделирования Micro-Cap 8.0, которая отличается от других известных САПР:

• незначительными требованиями к параметрам персональной ЭВМ;

• простотой и удобством в обращении, особенно при графическом вводе принципиальной схемы;

• доступностью для пользователя, мало знакомого с вычислительной техникой;

• наличием основных видов анализа электронных устройств;

• развитой библиотекой компонентов.

В ходе выполнения лабораторных работ студенты должны:

• освоить методики синтеза цифровых устройств;

• получить знания о методах математического моделирования цифровых устройств на персональных ЭВМ;

• глубже усвоить основы теории цифровых устройств и методы их расчета;

• научиться проводить параметрическую оптимизацию характеристик цифровых устройств.

Подготовка к лабораторной работе предусматривает обязательное изучение студентами теоретического материала.

Перед выполнением лабораторных работ студенты должны:

• внимательно ознакомиться с краткими теоретическими сведениями, приведенными в методических указаниях;

• изучить математические модели цифровых компонентов, которые применяются в САПР Micro-Cap 8.0;

• провести структурный синтез как минимум трех схем электрических принципиальных цифровых устройств, подлежащих математическому моделированию;

• выполнить параметрический синтез цифровых устройств с учетом параметров математических моделей компонентов, заложенных в библиотеки компонентов САПР Micro-Cap 8.0;

• рассчитать, при необходимости, требуемые параметры цифровых компонентов для последующего их ввода в библиотеки компонентов САПР Micro-Cap 8.0.

САПР электронных устройств позволяют проводить анализ их характеристик в различных режимах и параметрическую оптимизацию, то есть выбирать оптимальные (по заданному критерию) параметры компонентов принципиальной схемы. Однако параметрическая оптимизация не приведет к удовлетворительному результату, если оптимизируемая схема устройства принципиально не позволяет реализовать требуемые параметры. Поэтому синтезу и расчету первоначальных вариантов схем электрических принципиальных следует уделить особое внимание.

Лабораторную работу рекомендуется начинать с математического моделирования примера цифрового устройства, приведенного в каждой лабораторной работе с указанием параметров расчета. Затем следует приступить к исследованию цифрового устройства, синтезированного с учетом установленного варианта задания.

Отчет к каждой лабораторной работе должен содержать:

• название лабораторной работы;

• цель работы;

• краткие теоретические сведения;

• порядок выполнения работы;

• результаты исследования и анализа параметров и характеристик исследуемого электронного устройства;

• особенности функционирования САПР Micro-Cap 8.0, выявленные в ходе выполнения лабораторной работы;

• выводы.