Mixed Mode Simulation

Spice - HDL - MCU co-simulering

Mixed Mode Simulation

Spice - HDL - MCU co-simulering

Jump to TINA Main Page & General Information 

TINA versjon 8 og over inkluderer en ny kraftig blandemodus simuleringsmotor. Den er basert på XSPICE blandet modus algoritme, utvidet med MCU og VHDL komponenter. I kretsene dine kan du fritt blande alle analoge eller digitale komponenter av TINA, inkludert mikrokontroller (MCUer) og makroer med Spice eller VHDL innhold. Du kan endre disse komponentene i farten sammen med koden i MCUene. TINA analyserer analoge deler i analog, digitale deler i digital, og vil automatisk lage grensesnittene mellom komponentene. Dette sikrer synkronisering og rask konvergens.

La oss utforske noen av bruken av denne modusen gjennom noen få eksempler.

Waveform generasjon med VHDL og Spice underkretser

Følgende krets genererer et analogt sinus- eller sawtooth-signal, avhengig av statusen til den venstre SW-MODE-bryteren.

Mixed Mode Simulation, bilde 1

Digital Wave-boksen til venstre for kretsen inneholder VHDL-kode med et oppslagstabell (Sine_LUT ) for sinusbølgen og en teller for sagtandsignalet.

Den viktigste delen av 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);

Den digitale utgangen på telleren konverteres til et analogt signal i 5 bit DA-konverteren av TINA vist i midten av kretsen.

DAC sinusbølgeutgangen må rengjøres med lavpassfilter. Vi vil bruke en Spice opamp modell av TL081 i en Sallen og Key lavpass filter konfigurasjon. Trykk på Enter Macro-knappen i egenskapsdialogen, og TINA åpner makroen. Du kan se gjennom og endre om nødvendig Spice kode inne i makroen.

Her er de endelige bølgeformene av den fulle kretsen, inkludert de fem counter-utgangsbølgeformene. SW_MODE er i høy tilstand, ved å velge sawtooth-signalet.

Hvis vi bytter SW-MODE-bryteren til Lav og kjører Transient-analyse igjen, er bølgeformene:

For å se effekten av det analoge filteret, slett du kurver d0 til d4 fra diagrammet ved å klikke på kurvene og trykke på Del-tasten.

MCU-kontrollert SMPS-krets

Den blandede modus simulatoren av TINA tillater ikke bare MCUer, men også noen lineære eller ikke-lineære deler i TINAs biblioteker. For eksempel, la oss studere følgende krets, som realiserer en DC-DC-omformer, konverterer 5V DC til 13V DC, og opererer i boost-modus.

Bølgeformene nedenfor viser hvordan de analoge delene og MCU interagerer i TINA.

Blandet kretseksempel bestående av enkle analoge og digitale komponenter