3. Моделювання
Моделювання дозволяє тестувати логічні функції (операції) й внутрішню синхронізацію проектованої логічної схеми. Моделювання можна проводити тільки після успішної компіляції. Сигнальний редактор виконує дві ролі: служить інструментом створення дизайну й інструментом введення тестових векторів і перегляду результатів тестування. Моделювання складається з наступних кроків.
1. Створити сигнальний файл. У головному меню вибрати пункт File, а в ньому підпункт New. З'явиться вікно діалогу вибору типу нового файлу (Рис.(6):
2. Вибрати редактор сигнальних файлів (Waveform Editor file) і натиснути кнопку OK. З'явиться вікно сигнального редактора (Рис. 13)
Рис.13. Вікно сигнального редактора
Основні інструменти сигнального редактора:
З
більшити
масштаб
Зменшити масштаб
Зменшити масштаб так, щоб вся діаграма вмістилася на екрані
Установити низький логічний рівень(0)
Установити високий логічний рівень(1)
Установити невизначений логічний рівень(X)
Стан високого імпедансу (Z-стан)
Інвертувати логічні рівні
Задання змінного сигналу з постійною частотою.
Крім того, вище лінійки інструментів, біла похила стрілка означає установку репера (що пересуває по часовій шкалі вертикальну оцінку); ↔ означає можливість варіювання положенням фронтів (тривалістю) сигналу.
3. У вікні сигнального редактора можна вставити контакти, на яких буде вироблятися моделювання сигналів. Вибрати пункт Node головного меню, а в ньому підпункт Enter Node from SNF. З'явиться вікно Enter Nodes from SNF (Рис. 14)
Рис.
14. Вікно вибору контактів
4. У вікні Enter Node from SNF натиснути кнопку List. У лівому списку (Available Nodes & Groups) з'являться всі доступні для моделювання контакти. Виділені в лівому списку контакти можна вибрати за допомогою кнопки “” і натиснення OK. Очистити список вибраних контактів (Selected Nodes & Groups) можна за допомогою кнопки Clear (Рис. 15).
Рис. 15. Вікно вибору контактів зі списком доступних контактів
5. Задати активні вхідні впливи (одиниці вхідного коду). Для цього виділити за допомогою миші частину часової діаграми контакту, на який подається логічна одиниця (логічний нуль), і натиснути кнопку інструментів “1 - установити високий логічний рівень” (“0 – установити низький логічний рівень”). У результаті на виділених контактах у відповідний час буде логічна одиниця. За допомогою кнопок інструментів установити початкові значення вхідних сигналів, масштаб часу порядку 1 поділка - 10,0 ns. Натиснути кнопку-інструмент , появиться курсор у вигляді перехрестя, пересуваючи його, натиснувши ліву кнопку миші, задати часові діаграми вхідних сигналів у формі прямокутних імпульсів різної довжини, зачорнюючи обраний відрізок часу й використовуючи кнопки установок рівнів логічних "0" й "1". Один із вхідних сигналів сформувати як меандр, використовуючи вкладку натисканням правої кнопки миші: Insert Node ..., Enter nodes from SNF. Установити кратність періоду меандру Multiplier: 1,2,4,8 і т.д. за допомогою інструменту сигнального редактора задання змінного сигналу з постійною частотою.
6. Для виконання моделювання у головному меню потрібно вибрати FileProject Save &Simulate. Натиснути Start. Відкрити графічний редактор з результатами моделювання (кнопка Open SCF цього вікна). З'являться сигнали на вихідних контактах - результат роботи пристрою (рис. 16). Вихідні сигнали з'являться із затримкою, що залежить від швидкодії обраної мікросхеми й складності проектованої схеми.
Рис. 16. Результати моделювання
Аналіз часових затримок
Для аналізу часових затримок запускаємо часовий аналізатор Timing Analyzer і натискуємо кнопку Start. Результати часового аналізу наведено на рис. 17. Із рис. 17 видно, що затримка проходження сигналу від входів А, B і C до виходу Y 6,0 ns.
Рис. 17. Часовий аналізатор затримок
Створення бібліотеки
В MAX+plus II є можливість включити свою бібліотеку в список стандартних бібліотек символів.
1. Вибрати пункт Options головного меню, а в ньому підпункт User Libraries. З'явиться вікно User Libraries (Рис. 18).
Рис. 18. Вікно задання бібліотек користувачів
2. У списку Directories вибрати свою директорію, натиснути кнопку Add, а потім кнопку OK.
Створення символу
Символ - це логічна схема, представлена у вигляді одного елемента. Символьний файл має те ж ім'я, що й файл проекту і розширення .sym. Для створення символу потрібно:
1. Перебуваючи у вікні графічного редактора виберіть у головному меню пункт File, а в ньому підпункт Create Default Symbol, буде створений символ.
2. Що б подивитися або змінити символ, виберіть у головному меню пункт File, а в ньому підпункт Edit Symbol, – з'явиться вікно символьного редактора.
3. Створений символ можна вставити в іншу схему. Подвійним клацанням лівої кнопки миші у вікні графічного редактора викликаємо вікно уведення символу (Enter Symbol).
4. У вікні уведення символу, у списку бібліотек символів (Symbol Libraries) вибрати свою бібліотеку й натиснути кнопку OK, після цього в списку Symbol Files з'являться всі елементи даної бібліотеки.
5. Вибрати потрібний елемент зі списку Symbol Files і натиснути OK. Обраний елемент з'явиться у вікні графічного редактора.
Перегляд файлів проекту
Переглянути результат проектування - всі створені файли в Max+plusHierarchy Display:
gdf - вашу принципову схему,
tdf - опис цієї схеми мовою програмування,
rpt - інформацію про ваш проект: корпус обраної вами раніше мікросхеми із вказівкою зайнятих вашою схемою контактів,
scf - часові діаграми функціонування схеми,
pin - номери й назви контактів обраної мікросхеми, у якій розміщена проектована схема і її технічні характеристики
fit - номери й назви тільки тих контактів мікросхеми, які зайняті проектованою схемою,
acf - опис усього проекту: опцій, компіляції, симуляції, тимчасового аналізатора й ін.
Література
1. Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств AlteraHDL. Практический курс. - Г.: ИП Радиософт, 2001. - 224 с.
2. Армстронг Дж. Р. Моделирование цифровых систем языком VHDL.: Пер. с англ./М.: Мир, 1992. - 175 с.
3. Бибило П.Н. Основы языка VHDL. - Г.: ООО Издательство "Солон-Р", 2000. - 200 с.
4. VHDL - язык описания аппаратных средств: Учеб. пособие / А. С..Яицков. Г.: С МАТИ-РГТУ "ЛАТМЭС", 1998. -119 с.