7. Моделирование цифровых устройств

1. Лабораторная работа №1. Система схемотехнического моделирования электронных устройств Micro-Cap 8.0

Цель работы: изучить основные параметры и возможности САПР Micro-Cap 8.0, а также исследовать источники аналоговых и цифровых сигналов.

Порядок выполнения работы

1) Запустите САПР Micro-Cap 8.0.

2) Изучите основные возможности САПР Micro-Cap 8.0.

3) Исследуйте назначение основных команд, относящихся к созданию чертежей электрических принципиальных схем и анализу работы узлов в подрежимах моделирования аналого-цифровых и цифровых устройств (Transient…).

4) Создайте схемы для исследования параметров и характеристик выходных сигналов источников Battery, Pulse Source, Sine Source, Fixed Analog, которые находятся в библиотеке Component/Analog Primitives/Waveform Sources.

5) Определите параметры и характеристики выходных сигналов исследуемых источников в режиме анализа переходных характеристик (Analysis/Transient…).

6) Синтезируйте с учетом установленного варианта задания по таблице 7.1 схемы для исследования параметров и характеристик периодических выходных сигналов источников цифровых сигналов Stim1, Stim2, Stim4, Stim8, Stim16, которые находятся в библиотеке Component/Digital Primitives/Stimulus Generators.

7) Определите параметры и характеристики выходных сигналов исследуемых источников в подрежимах моделирования аналого-цифровых и цифровых устройств (Transient…).

На рисунке 7.1а в качестве примера приведена схема для исследования источника Stim4 в подрежиме моделирования цифровых устройств, на рисунке 7.1б, рисунке 7.2 и рисунке 7.3 - программы, описывающие функционирование источника цифровых сигналов, а на рисунке 7.4 - выходные сигналы источника Stim4.

Таблица 7.8 — Варианты заданий

№ варианта	Источник цифровых сигналов
	тип	период, ns	формат
1	Stim2	100	11
2	Stim4	200	13
3	Stim8	250	431
4	Stim8	300	44
5	Stim16	400	413431
6	Stim8	500	111113
7	Stim8	550	1331
8	Stim4	600	1111
9	Stim8	300	1313
10	Stim16	450	443311
11	Stim4	800	31
12	Stim8	650	3131

1. б)

Рисунок 7.5 — Схема для исследования источника Stim4 а) и программа, описывающая его работу в формате 4 б)

а) б)

Рисунок 7.6 — Программы, описывающие работу источника Stim4 в форматах 13 а) и 1111 б)

а) б) в)

Рисунок 7.7 — Программы, описывающие работу источника Stim4

в форматах 1111 а), 4 б) и 13 в)

Рисунок 7.8 — Выходные сигналы источника Stim4

Контрольные вопросы

1. Назовите основные виды источников аналоговых и цифровых сигналов.

2. Перечислите основные команды, используемые при описании формы сигнала.

3. Что означает знак "+" перед переменной <t > при описании формы сигнала ?

4. Какие системы счисления используются при описании формы сигнала в САПР Micro-Cap 8.0.

5. Опишите форму сигнала, используя следующие строки:

• LABEL=<имя метки>;

• <t > GOTO <имя метки > <n> TIMES ;

• <t > GOTO < имя метки > UNTIL GT <данные>;

• <t > GOTO < имя метки > UNTIL GE <данные>;

• <t > GOTO < имя метки > UNTIL LT <данные>;

• <t > GOTO < имя метки > UNTIL LE <данные>;

• <t> INCR BY <данные><t>DECR BY <данные>.

6. Поясните способы задания бесконечно повторяющихся циклов?

7. Опишите форму цифрового сигнала, используя символы: "0", "1", "X", "R", "F", "Z", "RND" и "?".