Компьютерный анализ и синтез элементов и узлов ЦВМ на базе программного пакета MicroCAP-8 - Учебное пособие

Возможно также и смешанное моделирования аналого-цифровых электронных устройств, реализуемое в полной мере опытным пользователем пакета, способным в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы. Следует отметить, по возможностям схемотехнического моделирования MICROCAP-8 достаточно близко приближается к интегрированным пакетам DESIGNLAB, ORCAD, PCAD2002 - профессиональным средствам анализа и проектирования электронных устройств, требующим больших компьютерных ресурсов и достаточно сложных в использовании, поэтому MICROCAP-8 является весьма привлекательным для моделирования электронных устройств средней степени сложности. В случае необходимости дополнительные (и более подробные) сведения могут быть получены из встроенной подсказки системы (вызывается клавишей или через меню ПОМОЩЬ). Для правильной работы Demo-примеров в подменю Файл/Путь для файлов схем в DATA должен быть установлен путь ...\MC8\DATA. Остановить работу demo-примера (для чтения поясняющих сообщений на английском языке можно с помощью нажатия клавиши ), возобновить воспроизведение - с помощью нажатия любой клавиши (удобно использовать повторное нажатие ).По умолчанию принято следующее соглашение о расширениях имен файлов: (здесь перечислены только интересующие нас расширения} Именно такие файлы создаются пользователем при помощи графического редактора, и загружаются из каталога ...MC8\DATA для различных видов анализа; В подкаталог MC81LIBRARY заносятся файлы библиотек математических моделей компонентов. По умолчанию принято следующее соглашение о расширениях имен файлов: .CIR - макромодели электронных компонентов, оформленные в виде подсхем; .LBR - сокращенные бинарные файлы библиотек математических моделей компонентов, созданных с помощью меню MODEL, без сохранения экспериментальных данных; просматриваются и редактируются с помощью программы МС8;MICROCAP-8 является программой с многооконным графическим интерфейсом, позволяющим строить и редактировать схемы, модели и изображения компонентов, а также представлять результаты расчетов в удобном графическом виде. Для работы с этой программой необходимо использовать манипулятор «мышь». При помощи мыши можно менять расположение и размер окон, а также выбирать команды меню. Нажатие на закладку Text выводит в рабочее окно содержание текстового окна, в котором можно размещать описание математических моделей компонентов текущей схемы, директивы и другую текстовую информацию, или содержание окна схем. Нажатие на закладку Модель открывает текстовую страницу схему, в которой находятся модельные директивы, помещаемые туда по команде меню Редактирование/Обновить модели.Здесь и далее при описании пунктов ниспадающего меню в скобках указывается сочетание «горячих клавиш» и пиктограмма кнопки панели инструментов (2 и 3 строки экрана см. рис.1.1), нажатие которых производит аналогичные действия. Причем ниже дано описание не всех команд, а наиболее употребляемых в рамках для дисциплины. Начальное проектирование начинается с открытия меню ФАЙЛ (см. Новый - создать новый схемный файл (либо в формате МС8 - в виде схемы, либо в виде текстового файла формата SPICE), либо библиотечный файл, либо файл *.MDL модели для Model. Команда вызывает диалоговое окно открытия файла, с помощью которого можно открыть схемный (.CIR, .MAC, .СКТ) или библиотечный файл (.LIB, .LBR, .STM, .MDL, .RES, .CAP, .IND). имитационное моделирование операционный элементМеню Компоненты содержит иерархический каталог библиотек аналоговых и цифровых компонентов. Он имеет систему разворачивающихся иерархических меню, открывающихся при наведении на них курсора мышью. В основном названия компонентов понятны из наименования на английском языке, однако в программный пакет дополнительно включены представления компонентов и в русской транскрипции в соответствии действующими ГОСТАМИ и Стандартами для лучшей ориентации на этапе обучения. На рис.1.4. показан пример выбора компонентов для построения схемы. В дальнейшем из набранного набора компонентов можно приступить к их рациональному размещению на поле рабочего стола, соединением входов-выходов, заданием начальных условий и последующим анализом результатов.На первом этапе знакомства и использования программного пакета MICROCAP-8 необходимо помнить, что элементная составляющая пакета - это набор программ, в алгоритмы которых максимально заложены электрофизические свойства реальных приборов. Известные в вычислительной технике явления гонок, правильное задание частотных и временных свойств входных сигналов, синхронизация процессов на всех этапах их обработки, задание начальных условий в процессе моделирования в ряде случаев не учитывается, что приводит к неработоспособным на первый взгляд простых устройств. 2.1 показаны варианты правильного и неправильного задания начальной установки D-триггера и временные диаграммы.Входы: макрос имеет 4 информационных входа, один управляющий вход OE и 4 информационных вы

Содержание

1. Основные сведения о программе

1.1.Введение

1.2. Состав программного пакета МС8

1.2.1. Подкаталоги DATA и LIBRARY

1.3.1. Основные способы общения с программой

1.3. Работа с программой

1.3.2. Основные команды меню

1.3.3 Меню Компоненты

2. Некоторые особенности имитационного моделирования

2.1 Применение макроопределений (макросов) при моделировании устройств и построении принципиальных схем

2.2 Применение генераторов сигналов в задачах моделирования цифровых схем

Библиографический список

1. Основные сведения о программе

MICROCAP-8 - это универсальный пакет программ схемотехнического анализа, предназначенный для решения широкого круга задач. Характерной особенностью этого пакета является наличие удобного и дружественного графического интерфейса, что делает его особенно привлекательным для непрофессиональной студенческой аудитории. Несмотря на достаточно скромные требования к программно-аппаратным средствам ПК, его возможности достаточно велики. С его помощью можно анализировать не только аналоговые, но и цифровые устройства. Возможно также и смешанное моделирования аналого-цифровых электронных устройств, реализуемое в полной мере опытным пользователем пакета, способным в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы. Однако авторы компетентно утверждают, что без использования дополнительной справочной литературы (1,3,6,8-15) существенно снижаются области применения MICROCAP-8.

Следует отметить, по возможностям схемотехнического моделирования MICROCAP-8 достаточно близко приближается к интегрированным пакетам DESIGNLAB, ORCAD, PCAD2002 - профессиональным средствам анализа и проектирования электронных устройств, требующим больших компьютерных ресурсов и достаточно сложных в использовании, поэтому MICROCAP-8 является весьма привлекательным для моделирования электронных устройств средней степени сложности. В случае необходимости дополнительные (и более подробные) сведения могут быть получены из встроенной подсказки системы (вызывается клавишей или через меню ПОМОЩЬ).

1.2. Состав программного пакета МС8

Система MICROCAP-8 имеет в своем составе один исполнимый модуль MC8.exe. В рамках изучаемого предмета нам интересны следующие составляющие: Default.SAN - текстовый файл, содержащий ограничения (по минимуму и максимуму), принятые по умолчанию для параметров математических моделей компонентов схем;

DEMO.MC8 - файл, в котором записаны демонстрационные примеры, помогающие начинающему пользователю освоить работу в среде программы. Они вызываются через меню Помощь (3-я нижняя группа подменю с именами демонстрационных файлов). Для правильной работы Demo-примеров в подменю Файл/Путь для файлов схем в DATA должен быть установлен путь ...\MC8\DATA. Остановить работу demo-примера (для чтения поясняющих сообщений на английском языке можно с помощью нажатия клавиши ), возобновить воспроизведение - с помощью нажатия любой клавиши (удобно использовать повторное нажатие ). Рассмотрев подробно работу demo-примеров в замедленном режиме (используя клавишу ), начинающий пользователь (предполагается лишь наличие у него знаний по основам электроники) может освоить все особенности работы с системой;

HELP.MC8 - файл, используемый программой для выдачи сообщений об ошибках;

MC8.CNT - содержание встроенной подсказки программы;

MC8.HLP - встроенная помощь для программы МС8;

MCAP.DAT - файл конфигурации программы МС8. Создается автоматически после первого запуска программы. В нем, в частности, указываются значения модельных параметров компонентов, принятые по умолчанию; текущие установки схемного редактора и окон анализа; текущие установки глобальных параметров; полные имена подкаталогов, аналогичных подкаталогам \LIBRARY и \DATA и установленных с помощью подменю Файл/Путь);

MCAP.INC - глобальные установки пользователя, доступные для всех схем;

STANDARD.CMP - стандартная библиотека компонентов, содержащаяся в программном пакете;

STANDARD.PKG - стандартная библиотека расположения выводов компонентов (необходима для создания списков соединений схем, передаваемых в программы разработки печатных плат);

STANDARD.SHP - стандартная библиотека условных графических обозначений (УГО) символов компонентов;

TIP.MC8 - типовые сообщения и подсказки, выдаваемые программой при диалоге с пользователем;