Simulatie met gemengde modus

Spice - HDL - MCU-co-simulatie

Simulatie met gemengde modus

Spice - HDL - MCU-co-simulatie

Jump to TINA Main Page & General Information 

TINA-versie 8 en hoger bevatten een nieuwe krachtige simulatie-engine met gemengde modus. Het is gebaseerd op de XSPICE algoritme met gemengde modus, uitgebreid met MCU- en VHDL-componenten. In je circuits kun je vrijelijk alle analoge of digitale componenten van TINA mixen, inclusief microcontrollers (MCU's) en macro's met Spice of VHDL-inhoud. U kunt deze componenten tijdens de vlucht samen met de code in de MCU's wijzigen. TINA analyseert de analoge onderdelen in analoog, de digitale delen in digitaal, en maakt automatisch de interfaces tussen de componenten. Dit zorgt voor synchronisatie en snelle convergentie.

Laten we een paar voorbeelden van het gebruik van deze modus verkennen.

Golfvorm genereren met VHDL en Spice subcircuits

Het volgende circuit genereert een analoog sinus- of zaagtandsignaal, afhankelijk van de status van de linker SW-MODE-schakelaar.

Mixed Mode Simulation, afbeelding 1

Het vak Digital Wave links van het circuit bevat VHDL-code met een opzoektabel (Sine_LUT ) voor de sinusgolf en een teller voor het zaagtandvormige signaal.

Het essentiële onderdeel van de VHDL-code is:

 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);

De digitale uitgang van de teller wordt omgezet in een analoog signaal in de 5-bit DA-omzetter van TINA die in het midden van het circuit wordt weergegeven.

De DAC-sinusgolfuitgang moet worden opgeschoond met een laagdoorlaatfilter. We zullen een gebruiken Spice opampmodel van de TL081 in een Sallen- en Key-laagdoorlaatfilterconfiguratie. Druk op de knop Macro invoeren in het eigenschappenvenster en TINA opent de macro. U kunt het. Bekijken en, indien nodig, wijzigen Spice code in de macro.

Dit zijn de laatste golfvormen van het volledige circuit, inclusief de vijf golfvormen van de telleruitgang. SW_MODE bevindt zich in de hoge status en selecteert het zaagtandvormige signaal.

Als we de SW-MODE-schakelaar naar Low schakelen en Transient-analyse opnieuw uitvoeren, zijn de golfvormen:

Om het effect van het analoge filter te zien, verwijdert u krommen d0 naar d4 uit het diagram door op de curven te klikken en op de Del-toets te drukken.

MCU-gestuurd SMPS-circuit

De gemengde modus-simulator van TINA maakt niet alleen MCU's, maar ook lineaire of niet-lineaire delen in de bibliotheken van TINA mogelijk. Laten we als voorbeeld de volgende schakeling bestuderen, die een DC-DC-omzetter realiseert, 5V DC converteert naar 13V DC en in boost-modus werkt.

De onderstaande golfvormen laten zien hoe de analoge onderdelen en de MCU samenwerken in TINA.

Een gemengd circuitvoorbeeld bestaande uit eenvoudige analoge en digitale componenten