7.3 Моделювання цифрових пристроїв

Перед моделюванням цифрового пристрою за допомогою програми PCLOGS необхідно виконати таке (див. рисунок 7.1). Спочатку за допомогою графічного редактора PСCAPS складається принципова схема пристрою і заноситься в файл з розширенням *.SGH. Потім із цього файла за допомогою програми PCNODES викликається перелік електричних зв'язків, який заноситься в файл з розширенням *.NLT.

Якщо креслення схеми, яку проектуємо, розташовано на кількох сторінках або вона включає в себе ієрархічні структури, то файли з розширенням *.NLT, які вміщують перелік з'єднань окремих сторінок або підсистем, об'єднуються за допомогою програми PCLINK в файл з розширенням *.XNL. Крім того, якщо в схемі компоненти описані мовою функціонально-логічного моделювання, то необхідно скласти текстовий файл з розширенням *.PML і за допомогою програми PCMODEL перетворити його у двійковий файл з розширенням *.MDL. Після цього викликається програма PRESIM для складання опису цифрового пристрою, який моделюємо, в форматі програми PCLOGS. Вихідний файл програми PRESIM за замовуванням має те саме ім'я, що і вхідний файл, і розширення *.NET. Файл з розширенням *.NET є вхідним файлом програми моделювання PCLOGS.

Після переходу в початкове меню в режимі моделювання на екрані з'являється підказка ®, яка свідчить про те, що програма очікує введення команд. Подальша робота з програмою можлива в інтерактивному або командному режимі.

Командний файл створюється за допомогою будь-якого текстового редактора або утворюється перейменуванням і редагуванням файла PСLOGS.OUT.

В командному файлі використовуються дві безрозмірні цілочисельні одиниці вимірювання часових інтервалів: крок (time step) і цикл (cycle).

Крок – це мінімальний інтервал часу, який використовується для вимірювання затримок сигналу.

Часові кроки – ціле число часових кроків, визначене в межах від 1 до 30000.

Цикл складається з кількох кроків. У синхронних пристроях це часто період тактової частоти. Тривалість сигналу може задаватися як в циклах, так і в кроках. Частіше визначають тривалість сигналів в циклах.

Наведемо перелік команд, які входять в командний файл для програми PCLOGS <ім'я файла>.cmd:

LOAD <ім'я файла>.NET

CYCLE 96

GEN [0 0] Х1 (SO/1 S1/1)

GEN [0 0] Х2 4(SO/2 S1/2) SO/1 S1/2

GEN [0 0] X3 2(SO/4 S1/4) SO/2

GEN [0 0] X4 (SO/8 S1/8)

GEN [0 0] XN (SO/16 S1/16)

DISPLAY 4

MONITOR X1 X2 X3 ... XN Yl Y2 .. .YM

PROBE X1 X2 X3 ... XN Y1 Y2 ... YM

SPOOL ALL

SIM 32

Спочатку за допомогою команди LOAD завантажується файл <ім'я файла>.NЕТ, потім командою GEN задаються часові діаграми вхідних сигналів Х1, Х2, Х3,...,ХN. При моделюванні необхідно перебрати 2^N комбінацій вхідних сигналів. Наприклад, команда GEN [0 0] XI (SO/1 S1/1) означає, що вузол XI протягом одного циклу має логічний стан "0", а протягом наступного циклу – "1", після чого вони циклічно повторюються, так як взяті в круглих дужки. Затримка переднього і заднього фронтів сигналів, яка вказана в квадратних дужках, дорівнює нулю.

Після цього за командою DISPLAY встановлюється режим графічного виведення на екран часових діаграм вузлів, перелічених у команді PROBE. Команда DISPLAY має параметри масштабування часових діаграм. В лабораторних роботах приймається формат команди такий:

DISPLAY п/р,

де п – період показу результатів на екрані (в часових кроках);

р – параметр масштабування, який дозволяє стиснути часову діаграму за часом (за замовчуванням р=0).

Команди SPOOL ALL і MONITOR забезпечують передачу рузультатів моделювання в файл <ім'я файла>.SPL, який можна буде пізніше подивитись за допомогою програми POSTSIM.

Команда SIM використовується для задання тривалості моделювання в циклах. Власне моделювання починається після подачі команди SIM. В результаті на екрані будуть одержані результати моделювання.

В лабораторних роботах використовується пакетний режим завантаження кількох програм системи проектування PCAD. Для цього за допомогою текстового редактора створюється файл з розширенням *.ВАТ, в який заносяться командні рядки виклику послідовності програм. Зміст пакетного файла залежить від структури принципової схеми, яку досліджуємо.

Наприклад: <ім'я файла>.bat

pcmodel % 1.pml pcnodes % 1.sch pcnodes % 1 .sch

penodes % 1.sch presim % 1 .nlt pclink

presim % 1.nlt pclogs % 1.cmd presim % 1.nlt

pclogs % 1.cmd pclogs % 1.cmd

Моделювання завершується командою EXIT.