Mixed Mode Simulation

Spice - HDL - MCU co-simulering

Mixed Mode Simulation

Spice - HDL - MCU co-simulering

Jump to TINA Main Page & General Information 

TINA version 8 og over inkluderer en ny kraftfuld blandemodus simuleringsmotor. Det er baseret på XSPICE mixed mode algoritme, udvidet med MCU og VHDL komponenter. I dine kredsløb kan du frit blande alle analoge eller digitale komponenter af TINA, herunder mikrocontrollere (MCU'er) og makroer med Spice eller VHDL indhold. Du kan ændre disse komponenter på flugt sammen med koden i MCU'erne. TINA analyserer analoge dele i analoge, digitale dele i digital, og skaber automatisk grænsefladerne mellem komponenterne. Dette sikrer synkronisering og hurtig konvergens.

Lad os undersøge nogle af brugen af ​​denne tilstand gennem et par eksempler.

Waveform generation med VHDL og Spice subcircuits

Følgende kredsløb genererer et analogt sinus- eller savtandssignal afhængigt af status for den venstre SW-MODE-omskifter.

Mixed Mode Simulation, billede 1

Digital Wave-boksen til venstre for kredsløbet indeholder VHDL-kode med et opslagstabell (Sine_LUT ) for sinusbølgen og en tæller til savtandsignalet.

Den væsentlige del af VHDL-koden er:

 process(Reset, Clk) 
   begin 
        if (Reset = ‘1’) then 
               Wave <= (others => ‘0’); 
               LUT_index <= 0; 
   elsif rising_edge(Clk) then 
   if (Enable = ‘0’) then 
     Wave <= (others => ‘0’); 
   elsif (Sel = ‘0’) then 
     Wave <= Sine_LUT(LUT_index); 
       else 
         Wave <= conv_std_logic_vector(LUT_index,5); 
       end if;
       if (LUT_index = LUT_index_max) then 
         LUT_index <= 0; 
       else 
         LUT_index <= LUT_index + 1; 
       end if;
   end if; 
   end process; 
   d0 <= Wave(0); d1 <= Wave(1); d2 <= Wave(2); d3 <= Wave(3); d4 <= Wave(4);

Tællerens digitale udgang konverteres til et analogt signal i 5 bit DA konverteren af ​​TINA vist i midten af ​​kredsløbet.

DAC sinusbølgeudgangen skal rengøres med et lavpasfilter. Vi vil bruge en Spice opamp model af TL081 i en Sallen og Key lavpas filter konfiguration. Tryk på Enter Macro-knappen i egenskabsdialogen, og TINA åbner makroen. Du kan gennemgå og om nødvendigt ændre Spice kode inde i makroen.

Her er de endelige bølgeformer af hele kredsløbet, herunder de fem mod-output-bølgeformer. SW_MODE er i høj tilstand og vælger sawtooth signalet.

Hvis vi ændrer SW-MODE-kontakten til Lav og kører Transient-analyse igen, er bølgeformerne:

For at se effekten af ​​det analoge filter skal du slette kurverne d0 til d4 fra diagrammet ved at klikke på kurverne og trykke på Del-tasten.

MCU styret SMPS kredsløb

TINA-blandingsmodus simulatoren tillader ikke kun MCU'er, men også eventuelle lineære eller ikke-lineære dele i TINA's biblioteker. Lad os eksempelvis undersøge følgende kredsløb, som realiserer en DC-DC-konverter, der konverterer 5V DC til 13V DC, og opererer i boost-tilstand.

Bølgeformerne nedenfor viser, hvordan de analoge dele og MCU interagerer i TINA.

Blandet kredsløbseksempel bestående af simple analoge og digitale komponenter