Simulazione in modalità mista
Spice - HDL - Co-simulazione MCUSimulazione in modalità mista
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La versione TINA 8 e successive includono un nuovo potente motore di simulazione in modalità mista. È basato sulla XSPICE algoritmo in modalità mista, esteso con componenti MCU e VHDL. Nei tuoi circuiti puoi mescolare liberamente qualsiasi componente analogico o digitale di TINA, inclusi microcontrollori (MCU) e macro con Spice o contenuto VHDL. È possibile modificare questi componenti al volo insieme al codice negli MCU. TINA analizzerà le parti analogiche in analogico, le parti digitali in digitale e creerà automaticamente le interfacce tra i componenti. Ciò garantisce la sincronizzazione e una rapida convergenza.
Esploriamo alcuni degli usi di questa modalità attraverso alcuni esempi.
Generazione di forme d'onda con VHDL e Spice sottocircuiti
Il seguente circuito genera un segnale sinusoidale o a dente di sega analogico in base allo stato dell'interruttore SW-MODE di sinistra.
La casella Digital Wave sulla sinistra del circuito include il codice VHDL con una tabella di ricerca (Sine_LUT ) per l'onda sinusoidale e un contatore per il segnale a dente di sega.
La parte essenziale del codice VHDL è:
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);
L'uscita digitale del contatore viene convertita in un segnale analogico nel convertitore 5 bit DA di TINA mostrato al centro del circuito.
L'uscita sinusoidale DAC deve essere pulita con un filtro passa-basso. Useremo a Spice modello opamp del TL081 in una configurazione di filtro passa basso Sallen e Key. Premere il pulsante Enter Macro nella finestra di dialogo delle proprietà e TINA aprirà la macro. È possibile rivedere e, se necessario, modificare il Spice codice all'interno della macro.
Ecco le forme d'onda finali del circuito completo, incluse le cinque forme d'onda di uscita del contatore. SW_MODE è nello stato alto, selezionando il segnale a dente di sega.
Se cambiamo l'interruttore SW-MODE su Low ed eseguiamo di nuovo l'analisi Transient, le forme d'onda sono:
Per vedere l'effetto del filtro analogico, eliminare le curve d0 da d4 dal diagramma facendo clic sulle curve e premendo il tasto Canc.
Circuito SMPS controllato da MCU
Il simulatore di modalità mista di TINA non solo consente MCU, ma anche qualsiasi parte lineare o non lineare nelle librerie TINA. Ad esempio, studiamo il seguente circuito, che realizza un convertitore DC-DC, converte 5V DC in 13V DC e funziona in modalità boost.
Le forme d'onda sotto mostrano come le parti analogiche e l'MCU interagiscono in TINA.