1. 概述初次使用Multisim软件时的注意事项
概述初次使用Multisim软件时的注意事项?
计算机辅助设计软件随着计算机、电子系统设计、集成电路的飞速发展应运而生,其辅助分析与仿真技术为电子电路功能的设计、仿真分析和验证开辟了一条快捷高效的新途径。其中,仿真软件在通信系统中的应用更为重要,它为数字电路的设计和实现,单片机仿真提供了便捷,如在模拟电路、高频电路实验、数字逻辑电路、负阻振荡器的设计、电子钟电路设计、RC振荡电路的仿真等电路仿真中的应用。相比其他仿真软件而言,Multisim10仿真软件的优势越发突出。
整篇文章从Multisim系列仿真软件的历史发展出发,展开介绍Multisim10的基本操作、优点特点,针对电子电路的设计实现、逻辑电路的设计实现和教学中的应用,对Multisim10的特点进行讨论。本文通过晶体管共射单管放大器和电子数字钟的设计和仿真实例,阐述了Multisim10仿真软件在电路仿真实现中的重要作用。
目前Multisim系列软件的发展还是有很大的空间,可以扩充元器件库、添加更多的功能,并在电路仿真中进行应用。给用户提供一个操作便捷、使用方便、效果突出的仿真平台。
第一章 Multisim 软件的概述
第一节 Multisim 软件的历史发展
一、EDA技术的概念及范畴
EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果。
现在对EDA的概念或范畴应用很宽,包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、军事等各个领域。EDA工具层出不穷,目前进入我国并具有广泛影响的软件有:Multisim10、Protel、CADence等。
二、Multisim软件的历史发展
本论文用的是Multisim Version 10版本。此软件的历史版本升级情况为EWB4.0 >EWB5.0> EWB6.0> Multisim2001>Multisim 7> Multisim 8,后由美国国家仪器(NI)有限公司收购Interactive Image Tecnologie,自此起版本为Multisim 9> Multisim 10> Multisim 11。
2000年底推出Multisim2001(Multisim & Electronics Workbench)套件,有Power Professional、Professional和Personal三种版本。具有完全的数模A/DSPICE仿真能力,支持VHDL和Verilog-HDL语言,支持FPGA/CPLD器件综合设计,支持RF射频模拟仿真。自带元器件库多达16000种,且可以在线更新或由用户自行下载新的元器件。
2003年推出Multisim 7.0(Multisim & Electronics Workbench)版本套件,也包括6.0的三个版本。可与NI公司的着名虚拟软件LabVIEW集成,即在Multisim中除了可以利用其本身提供的示波器、万用表、函数发生器等虚拟仪器之外,还能利用第三方或用户自己再LabVIEW中开发的虚拟仪器,大大提高了选择电路测试方法的灵活性和广泛性。自带元器件库增加到了17000多种。
2004年底推出Multisim 8.0(Multisim & Electronics Workbench)版本套件。又增加了5000多种元件和6种虚拟器,在仿真速度上又比7.0底稿了2/3.
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0,网上最为普遍的是Multisim 10.0,NI于2007年08月26日发行NI系列电子电路设计软件,NI Multisim v 10作为其中一个组成部分包含于其中。
第二节 Multisim 软件的基本情况
一、Multisim 软件的技术特点
由于电子技术的飞速发展,集成电路和电子系统的复杂程度大概是6年提高10倍,因此电子系统的复杂程度也在相应提高。简单的手工设计方法已无法满足现代电子系统设计的要求。因此许多软件公司纷纷研制采用自上而下设计方法的计算机辅助设计系统。在20世纪70年代中叶有了基于手工布局布线的第一代ECAD工具(计算机辅助设计),1981—1982年出现了基于原理设计仿真的第二代EDA系统(电子自动化)。EDA是在计算机辅助设计(CAD)技术的基础发展起来的计算机设计软件系统。与早期的CAD软件比较,EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快,而且操作界面友善,有良好的数据开放性和互换性。电子设计自动化(EDA)技术,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。到1987—1988年又推出了基于RTL(寄存器传输语言)的设计、仿真、逻辑综合的第三代EDA技术。时至今日,又是十多年过去了,电子系统的复杂程度又提高了10多倍。
从事电子产品设计、开发等工作的人员,经常要求对所有设计的电路进行实物模拟和调试。其目的的一方面是为了验证所设计的电路是否能达到设计要求的技术指标,另一方面通过改变电路中元器件的参数,使整个电路性能达到最佳值。
加拿大Interactive Image Tecnologie 公司推出的EWB (Electrical Workbench)软件可以将不同类型的电路组成混合电路进行仿真,界面直观,操作方便等特点,创建电路、选用原件和测试仪器均可以图形方式直观完成。
该软件有较为详细的电路分析手段,如电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析,以及离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏分析和电路容差分析等共计十四种电路分析方法。拥有了强大的MCU模块,支持4种类型的单片机芯片,支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真,分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持;所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码,并兼容第三方工具源代码;包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。强大的数字仪器环境和数字分析环境,使其成为为数不多的经典单片机仿真软件之一。
二、软件的具体特点
使用Multisim10可交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样使用者无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟器技术,使用者可以完成从理论到原理图捕获与仿真,再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
Multisim10.0和Ultibord10.0推出了很多专业设计特性,主要是高级仿真工具、增强的元件库和扩展的用户社区,主要的特性包括:
● 所见即所得的设计环境;
● 互动式的仿真界面;
● 元件库包括1200多个新元器件和500多个新SPICE模块,这些都来自于如美国模拟器件公司(Analog Devices)、凌力尔特公司(Linear Technology)和德州仪器(Texas Instruments)等业内领先厂商,其中包括100多个开关模式电源模块;
● 动态显示元件(如LED,七段显示器等);
● 汇聚帮助(Convergence Assistant)功能能够自动调节SPICE参数,纠正仿真错误;
● 数据的可视化分析功能,包括一个新的电流探针仪器和用于不同测量的静态探点,以及对BSIM4参数的支持。
● 具有3D效果的仿真电路。
NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim 10,您可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器,您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证,从而缩短建模循环。与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
Multisim软件使模拟电路、数字电路的设计及仿真更为方便。并且极其广泛的应用于教学实验中,方便老师的教学讲解,也便于了学生的理解学习,加强了对Multisim软件的认识。
第三节 本章小结
本章主要介绍了Multisim软件所属于EDA技术下的仿真软件,大概介绍了Multisim软件的历史发展,简单讲述了软件可用的基本技术及具体特点,如在模拟电路、高频电路及电子技术仿真在教学中的应用。
Multisim10 软件以其强大的实时交互性、信息的集成性和生动直观性,为电子专业实验教学创设了良好的平台。通过分析仿真结果,使读者深刻理解相应的模拟电路、高频电路的相关知识,提高分析解决实际问题的能力。
2. Multisim仿真电路,电路误差分析
Multisim是一种功能比较强大的电子电路仿真软件,利用Multisim软件可以使设计与仿真同步,一边设计一边实践,修改调试也比较方便;仿真实验中又不消耗实际的元器件和损伤测试仪器,试验成本极低,试验速度极快;仿真试验成功的电路可以直接在产品中使用。
首先利用该软件验证了几个典型的单元电路,包括基本放大电路研究、放大电路中的负反馈、功率放大电路、波形发生电路和滤波电路;其中重点研究了滤波器电路,先进行理论推导,再仿真典型的多路负反馈二阶低通滤波节,测试出其通频带,用软件画出其幅频特性曲线,再给出原理电路图,然后制作出实际电路板,进行实际测量。得出的结论与仿真结果基本一致,仅存在很小的误差,最后就实际与仿真的微小误差给出简单的解释。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
而且Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术(LABⅥEW 8)(也是美国NI公司的)可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。
3. 仿真是对电路设计的一种什么检测方法
仿真对于电路设计来说是一种非常快捷有效的方案验证手段,如果没有仿真手段势必每种方案都要搭建实体电路进行试验验证,不仅试验效率低而且还可能发生元器件意外损坏的风险。
4. [转]电路设计漫谈之二:需要仿真吗,仿真怎么不管用
早期设计电路时没有仿真这个概念,尤其是低速数字设计时。并不是这个不重要。感觉到仿真的重要性是在设计一个3GHz速率的电路时。 大多数情况下,或者初次使用仿真时总是感觉仿真的结果跟最后的测试对不上。尤其在做模拟电路的仿真时,比如运放等组成的放大电路。这其实不是仿真的问题而是 1)model的准确性 2)对实际电路的描述。 你怎么看待电路图?电路图是否代表了所有设计信息?不是的。电路图只是给你了一个所有集中参数元件的连接顺序。大家知道电路的实质是用电场和磁场描述的。而电场和磁场的相互作用跟携带他们物体(元器件)的空间相对位置有关。也就是这些元器件的摆放位置,方向,和公用的通路(地,电源)会对电磁场的行为产生影响。所以一个电路图只是携带了有限的设计信息,至少不是全部!具体来说,每个信号loop的大小和相互作用,在公用通路上的相互耦合,电感等元件产生的磁场对其他电路的影响,大信号(比如控制的输出)对小信号(被检测的弱信号)回路的影响,等等都是应该考虑的。有时大家在纠缠数模混合设计是否该分地和怎么分,其实你把每个信号都看成有一个loop,该loop会影响别人,也会被别人影响,分析起来就清晰多了。地和电源符号的使用往往使设计者忽略的这一因素。 一般做仿真会从电路图开始编写仿真的描叙。更有甚者有的人想用自动软件直接从电路图得到spice的网表。其实电路图并没有告诉你元器件是怎样连接的,除了告诉你他们的连接顺序外。电路图上表示的是一根线,虽然你做仿真时已经考虑到了一个trace可以用传输线来描述。但在不同频率下介电常数不是个常量,趋肤效应使得高频下的trace thickness发生了变化。过孔对高频影响最甚,过孔的model到现在也没个精确的数学模型。过孔中non-functional pad产生的寄生电容,你是否想着model了?via stub呢?记得几年前公司招一个人对他面试,他说起他的博士论文就是研究过孔的model。所以仿真不是一个简单的事情。专业的公司有专门的modeling和仿真的工程师。做仿真不是学会了用仿真软件就可以做的。就像比尔盖茨用basic能写出MS来一样。 当你仿真的结果跟最后测试不一致时,可以考虑一下上边提到的两个问题。有篇文章说,一个简单的放大电路,在一般人眼里是几个电阻和一个运放器件。在一个有经验的工程师眼中是一个有若干传输线,寄生参数,干扰源,干扰回路,以及非线性的复杂网络。当你看到电路图背后隐含的那些复杂网络时,做仿真才能对你有帮助。另外两点: 1)仿真不能替你设计电路,它只能验证你的设计和你期待的结果是否相符 2)仿真不只是验证工具,它的最终目的是代替大部分实验台的作用 通常的设计流程是设计电路,仿真,实现,测试。当你发现测试结果跟仿真不相符时,你可能接下就修改电路版上的电路,加点电容拉,去掉噪声了,调整放大倍数拉,使得最后得到你的指标。然后就去修改电路图,再制版去了。且慢!这时你可能丢掉了一次非常珍贵的使你的水平提高到另一层次的机会! 正确的做法是测试结果与仿真不相符时,在确认不是制造和测试引起的之后,a)先根据实际情况调试你的仿真(可能是模型,可能是对实现的描述)使得仿真跟测试在预计的误差之内 b)在仿真平台上调试你的设计,使得达到预期指标的仿真结果 c)根据仿真所做的修改来相应调试实际电路达到预期的指标。以上3步可能要需要有几个来回。这样最后做到仿真和实际测试一直后,你就积累了完全描述这个设计的仿真知识库和经验。下次做类似设计时,大大提高了你的一次设计成功率。最后的目的是达到在工作站上进行设计和调试,而不是在LAB的实验台上。 话是这么说,可有多少人这么做,有多少人相信这么做有价值呢?进度的压力,懒惰的惯性,认识的深度。。。。。。所以大侠永远是少数,呵呵。
5. 什么是电路仿真技术
就像一个充气娃娃一样,当你没有经验的时候,避免初次交锋会遇到尴尬,就事先拿充气娃娃操练一下,增加一些经验。
电路仿真就是,在你进行理论设计的时候,采用仿真软体模拟你设计线路的工作状况。看看是否有哪些问题,避免后端实做带来的麻烦。缩短了开发时间,尤其是对CPLD,FPGA这类的前端线路设计仿真,是非常非常重要的。这就是电路仿真技术啦
清楚了吗?
6. 计算机仿真在土木工程实验教学中的应用有什么优点
计算机仿真在实验教学中的应用
仿真实验是利用计算机创建一个可视化的实验操作环境, 其中的每一个可
视化仿真物体代表一种实验仪器或设备,通过操作这些虚拟的实验仪器或设备, 即可进行各种实验,达到与真实实验相一致的教学要求和目的, 它是虚拟仿真技术、计算机技术和专业理论知识多方面结合的结晶。实验是教学过程中的一个重要环节, 很多学校都把实验教学和实验室建设放在首要位置上,然而, 由于受到经费、 场地和设备等的限制, 实验教学并不能达到预期的效果。 一些耗资大的实验许多学校不能开设, 学生只能通过课堂上老师的讲述对实验仪器及实验操作进行想象, 缺乏实际操作经验。另外随着现在学生数量的增多, 许多实验受到教室和课时的限制,在规定的时间内学生无法真正完成实验, 造成实验课走过场的现象。当今快速发展的计算机技术为这一要求提供了途径,仿真实验将实验室搬上了计算机, 学生通过操作鼠标和键盘能够了解实验仪器、 实验原理、 实验内容, 进行实验操作, 观察实验现象, 收集数据,分析数据,得出结论等,其实验效果等值于甚至优于在真实环境中所取得的效果。下面从几个方面浅谈计算机仿真在实验教学中的应用。
一、计算机仿真在PLC教学中的应用
可编程控制器是自动化技术、计算机技术和通讯技术相结合的产物,具有高性能、低成本,高工业抗干扰性等优点。长期以来,可编程控制器始终在工业自动化控制领域起到重要作用,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制应用。实现PLC仿真具有重要的现实意义。而作为一门关键的实验课,对学校PLC教学而言,学时和实践场地有限,如何更好地达到教学目的,满足学生的求知欲望,提供更多机会实践和提高编程能力?本文除了分析目前PLC实验教学的不足,提出了以虚拟PLC代替真实的硬件、以虚拟被控对象代替实物装置进行实验的思想,阐述了如何利用计算机仿真技术,进行PLC仿真,开发出一套针对三菱FX2n系列的PLC仿真软件,并为PLC实验提供开放式实验平台,这些将很好地解决上述问题。在实验应用方面,PLC仿真系统有着硬件PLC不可比拟的优越性,适应开放式数控系统的发展趋势。电梯是高层建筑不可缺少的运输工具,用于垂直运送乘客和货物,传统的电梯控制系统采用继电器———接触器进行控制,产生了触点多、故障率高、可靠性差、维修工作量大等的缺点,而采用
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PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题,使电梯运行更加安全、方便、舒适。因此,在高等院校、高职学院、中职学校电专业中普遍开设的“可编程控制器原理及应用”这门课程中,电梯的PLC控制是一个重要的应用举例。为了让学生了解电梯控制的控制流程,验证学生所编制的PLC程序的正确性,需要通过实验进行教学。但由于受到体积、价格等诸多客观条件的限制,很难在实验室配置较全面的各种电梯模型,而利用计算机仿真软件来完成实验虚拟对象,并通过PLC与计算机的通信,来观察PLC控制的实验效果是一种全新的实验手段,实验内容不受实验室仪器设备、实验材料的限制,既可以很方便地更新、增加实验内容,又解决了实验经费的不足问题,有效地提高了PLC的电梯控制教学效果。
二、计算机仿真在电子商教学中的应用
随着网络经济的发展,各个院校相继开设了电子商务专业。但普遍存在重理论而轻实践的现象,不利于电子商务人才的培养。将仿真技术应用在电子商务教学中,可以组建电子商务仿真实验室,将计算机类的课程与商务类的课程有机结合起来,注重培养学生的动手能力。电子商务作为一个新兴领域,各个院校在电子商务专业建设中,培养目标和课程体系不是完全统一,因此侧重点是不同的。普遍存在的问题是重理论而轻实践的现象非常严重,不利于电子商务人才地培养。原因很简单,就是实践的电子商务平台很难搭建,应用仿真技术可以解决这一问题。利用计算机技术、网络技术等现代信息技术从事商务活动,突出学生的动手能力,培养融IT与商务于一身的高素质复合型人才。
电子商务引起人们的普遍关注,细说起来也不过是最近几年的事情。电子商务网络仿真实验室可以提供一个真实的环境,在这个环境中,学生可以模拟电子商务的各种活动。因此,电子商务网络仿真实验室具有可操作性、仿真性及适应性强的特点。可操作性,是指电子商务网络仿真实验室中的计算机所需软件;仿真性,是指学生在电子商网络实验室的计算机上安装了相关软件后,能够模拟IT 环境,进行各种电子商务活动等;适应性强,是指电子商务网络仿真实验室能够成为与电子商务相关的多门课程的实习实训基地。在电子商务网络仿真实验室,学生可以学习基本的电子商务网站的建设流程。
利用仿真技术可以构建电子商务仿真实验室,通用的通信网络硬件实验平台《计算机网络》或《计算机网络与通信》是计算机专业的必修专业课程。它的实验主要是从以下几个方面进行设计的:网络技术做实验:它包括网络布线与制作,
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计算机操作系统的安装与配置,局域网的设计与实现,广域网的设计与实现。其目的主要是让学生了解常用网络的设备的连接、安装与配置。通过设计、连线和配置,完成网络数据通信实验。计算机网络原理的模拟与仿真:计算机网络模型,有许多协议支持实现,每种协议实现都有些算法。原理的模拟与仿真就是解决其中的一些算法实验,这种实验通常用软件加以实现,但同时也需一些硬件配合完成。其目的主要是使学生通过实验对算法应用理解更深刻。如:数据链路层的连续ARQ,网络安全中的加密算法等。网页虚拟实现交互指导实验:有些网络设备费用很高,也没有必要全部实做,设计一些虚拟网页,通过网络的操作达到实验的目的。如:网络的测试仪的使用,高端网络设备的使用和配置等。
在教学应用中,通过仿真技术不但可以节约教学成本,而且能取得良好的教学效果。计算机软硬件技术的飞速发展,带动了计算机仿真技术的发展,使得计算机仿真方法有了更广阔的应用空间,其中对复杂的工业生产过程的仿真就是一个重要方面。面向计算机仿真方法学的几个主要发展趋势是定性仿真方法、面向对象仿真方法、分布式交互仿真方法和人机和谐仿真环境等。
电子商务网络仿真实验室建成之后,还需要对相关课程进行实习实训教材的编写、实习实训习题集的编写,以及实习实训教学计划的制定。可以更好的辅助教师管理实验,体现实验效果,仿真实验室提供了实验教学平台,用于实时监控学生实验情况,并且对实验进行评分,评估实验效果
三、计算机仿真在电子电路教学中的应用
实验是电力、电子技术课程教学中不可缺少的重要环节,多年来传统的实验方法在为帮助学生学习理论知识、培养学生实验技 能方面发挥了重要作用。近年来,随着计算机技术的飞速发展,仿真作为一种新兴的实验技术迅速崛起,电 路实验技术正面临着一场深刻的实验手段的变革,目前, 己有越来越多的高校开展了电路仿真实验的开发和设计,不断创新实验教学工作己成为该课程建设的一大紧迫任务,也是现代实验教学技术发展的必然趋势。
在传统电路实验项目设计中,由于受实验时间、测量仪器、电路元件等条件的限制,基本以验证性基础实验为主,学生只会在有限的时间内对己设计好的实验内容进 行测量,而对电路的设计思想、元件参数的选择、实验结果的分析等不求甚解,除了熟悉仪器的使用外,其它实验目的不能得到充分体现,并容易产
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生厌倦、轻视的 心理,而仿真实验所具有的高效率、高精度、无损耗和灵活、真实的模拟效果等特点可以为学生提供一个大胆尝试、积极创新的实验环境,学生可以根据所学知识进 行设计性实验和综合性实验,满足不同层次学生的需要,鼓励学生的探索意识和创新思维,同时将仿真实验作为一种现代先进的实验技术引入课堂,增强其新颖性和 时代感,提高学生对电路实验的兴趣,开阔学生的视野,而且也会为将来学生的就业添加一块重量级的砝码。
随着高校电气、电子技术专业的发展,电子课程设计、大学生电子竞赛等综合性实践活动对学生的设计能力提出了更高的要求,如果仍按传统的实验方法,将 设计完成的电路图连接成实物后使用各种仪器进行测量,首先制作电路板的过程是一个既耗时、费力又损失材料的工作,况且制作完成后的验证结果如果有错,又先 得花相当的时间弄清是设计有误还是制作有误,随着现代电子技术的高速发展,设计的电路越来越复杂,规模也越来越大,传统的验证方法己经完全不行了,在这种 情况下,离开EDA技术几乎无法完成现代电子线路设计任务,仿真实验可以克服传统实验的这些缺点,使用仿真软件根据需求测试设计的电路是否合乎要求,然后 予以必要的调整,直到仿真结果顺利通过检测后才进入实物制作阶段。这种方式可以事先排除大部分设计阶段所造成的损失,使设计者可以更直接地将精力集中在设 计层面上,大大缩短了整体设计周期,让学生尽早掌握这一先进技术,适应现代社会对电子设计的要求,才能在高速发展和竞争日益激烈的电子工业中面临各种挑战 并得以生存和发展。
四、结论
由以上几个例子中我们可以看到,计算机仿真软件确实是一个优秀的模拟实验平台,利用它可以方便、快捷地完成许多实验和测试,在实 验教学中,我们可以采用实际实验与仿真实验相结合、相对比的方式,使二者的长处都得到充分应用。对于学生而言,计算机仿真既可培养学生的实验技能,又提高了计算机的应用能力,更重要的是让学生从中学会使用一个计算机仿真技术的方法,让他们在仿真中多试验有一个更加清晰的认识。
7. 什么是电路仿真
电路仿真,顾名思义就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟,模拟出实际功能,然后通过其分析改进,从而实现电路的优化设计。是EDA(电子设计自动化)的一部分。
现在比较常用的电路仿真软件有:Multisim系列,Cadence等。
Multisim Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
8. proteus如何检查电路是否有错
proteus里用仿真电路检查电路是否有错,用探针检查电流方向。
Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上着名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。
Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。这些功能是:
1.原理布图
2.PCB自动或人工布线
3.SPICE电路仿真
革命性的特点
1.互动的电路仿真
用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。
2.仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
9. 简述基于eda软件的fpga/cpld设计流程主要包括哪几个步骤
1、功能定义/器件选型
一般都采用自顶向下的设计方法,把系统分成若干个基本单元,然后再把每个基本单元划分为下一层次的基本单元,一直这样做下去,直到可以直接使用EDA元件库为止。
2、设计输入
设计输入是将所设计的系统或电路以开发软件要求的某种形式表示出来,并输入给EDA工具的过程。常用的方法有硬件描述语言(HDL)和原理图输入方法等。原理图输入方式是一种最直接的描述方式,在可编程芯片发展的早期应用比较广泛,它将所需的器件从元件库中调出来,画出原理图。
3、功能仿真
功能仿真也称为前仿真是在编译之前对用户所设计的电路进行逻辑功能验证,此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。
4、综合优化
所谓综合就是将较高级抽象层次的描述转化成较低层次的描述。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。
5、综合后仿真
综合后仿真检查综合结果是否和原设计一致。在仿真时,把综合生成的标准延时文件反标注到综合仿真模型中去,可估计门延时带来的影响。但这一步骤不能估计线延时,因此和布线后的实际情况还有一定的差距,并不十分准确。
6、实现与布局布线
布局布线可理解为利用实现工具把逻辑映射到目标器件结构的资源中,决定逻辑的最佳布局,选择逻辑与输入输出功能链接的布线通道进行连线,并产生相应文件(如配置文件与相关报告),实现是将综合生成的逻辑网表配置到具体的FPGA芯片上,布局布线是其中最重要的过程。
7、时序仿真
时序仿真,也称为后仿真,是指将布局布线的延时信息反标注到设计网表中来检测有无时序违规(即不满足时序约束条件或器件固有的时序规则,如建立时间、保持时间等)现象。时序仿真包含的延迟信息最全,也最精确,能较好地反映芯片的实际工作情况。
8、板级仿真与验证
板级仿真主要应用于高速电路设计中,对高速系统的信号完整性、电磁干扰等特征进行分析,一般都以第三方工具进行仿真和验证。
9、芯片编程与调试
设计的最后一步就是芯片编程与调试。芯片编程是指产生使用的数据文件(位数据流文件,Bitstream Generation),然后将编程数据下载到FPGA芯片中。其中,芯片编程需要满足一定的条件,如编程电压、编程时序和编程算法等方面。
10. 用quartus ii软件对设计电路进行的仿真包括哪两种类型,它们之间有什么区别
仿真有前仿真和后仿真。
前仿真是设计文件完成后进行,主要验证和解决逻辑错误,
后仿真在布局布线后进行,主要验证和解决波形毛刺和延时即时序错误。(这是器件实际工作时的状态。)
仿真后接着进行的是最终在线调试验证实际运行中的问题。主要验证和解决该器件和外围其他器件之间的电气关系即电平错误。