Simulacija miješanog načina rada

Spice - HDL - MCU ko-simulacija

Simulacija miješanog načina rada

Spice - HDL - MCU ko-simulacija

Jump to TINA Main Page & General Information 

TINA verzija 8 i više uključuju novi snažni mješoviti simulacijski motor. Temelji se na XSPICE algoritam mješovitog načina rada, proširen s MCU i VHDL komponentama. U vašim krugovima možete slobodno miješati bilo koju analognu ili digitalnu komponentu TINA-a, uključujući mikrokontrolere (MCU) i makronaredbe Spice ili VHDL sadržaja. Možete mijenjati ove komponente u hodu zajedno s kodom u MCU-ovima. TINA će analizirati analogne dijelove u analognom, digitalnom dijelu u digitalnom obliku, te će automatski stvoriti sučelja među komponentama. Time se osigurava sinkronizacija i brza konvergencija.

Istražimo neke od načina korištenja ovog načina rada kroz nekoliko primjera.

Generiranje valnog oblika s VHDL i Spice subcircuits

Sljedeći krug generira analogni sinusni ili pileći signal ovisno o statusu lijeve SW-MODE sklopke.

Simulacija miješanog načina, slika 1

Okvir Digital Wave s lijeve strane kruga uključuje VHDL kod s preglednom tablicom (Sine_LUT ) za sinusni val i brojač signala zubaca pile.

Osnovni dio VHDL koda je:

 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);

Digitalni izlaz brojača pretvara se u analogni signal u 5-bitnom DA pretvaraču TINA-a prikazanom u sredini kruga.

Izlaz DAC sinusnog vala treba očistiti s niskopropusnim filtrom. Koristit ćemo a Spice opamp model TL081 u Sallen i Key low pass filter konfiguracije. Pritisnite Enter Makro gumb u dijaloškom okviru svojstva i TINA će otvoriti makronaredbu. Možete pregledati i, ako je potrebno, izmijeniti Spice kod unutar makronaredbe.

Ovdje su konačni valni oblici punog kruga, uključujući pet valnih oblika izlaznih brojača. SW_MODE je u visokom stanju, odabirom zupčastog signala.

Ako promijenimo SW-MODE prekidač na Low i pokrenemo Transient analizu, valni oblici su:

Da biste vidjeli učinak analognog filtra, izbrišite krivulje d0 na d4 iz dijagrama klikom na krivulje i pritiskom na tipku Del.

MCU kontrolirani SMPS krug

Simulator mješovitog načina rada TINA ne dopušta samo mikrokontrolere, već i bilo koje linearne ili nelinearne dijelove u TINA-inim knjižnicama. Kao primjer, proučimo sljedeći sklop, koji ostvaruje DC-DC pretvarač, pretvarajući 5V DC u 13V DC, i koji radi u modu pojačanja.

Dolje prikazani oblici valova pokazuju kako analogni dijelovi i MCU djeluju u TINA-u.

Primjer mješovitog kruga koji se sastoji od jednostavnih analognih i digitalnih komponenti