Spis treści rozdziału 4:
 
4. Symulacja i weryfikacja
4.1 Symulacja układów cyfrowych
 

4. Symulacja i weryfikacja.

    Następnym etapem jest symulacja sporządzonego schematu funkcjonalnego układu - schemat oparty jest o elementy "wysokiego poziomu" (tranzystory, rezystory, bramki itp.).  Do symulacji można wykorzystać programy: SMASH lub SPICE. Dzięki użyciu symulacji programowej nie musimy budować prototypu zbudowanego na elementach dyskretnych.

    Symulacja służy do:

  • weryfikacji założeń dotyczących parametrów układu
  • weryfikacji odpowiedzi układu na wymuszenia (np. czy funkcja logiczna jest poprawnie obliczana, czy układ poprawnie reaguje na sygnał wejściowy)
  • weryfikacji parametrów wejściowych układu - np. rezystancja wejściowa danego wejścia
  • weryfikacji parametrów użytkowych - np. pobór mocy, maksymalna lub minimalna częstotliwość pracy, błędy przetwarzania, czy występują hazardy (w układach cyfrowych)
  • reakcja układu oraz poszczególnych elementów (możliwe ich uszkodzenia) na sytuacje ekstremalne, np. podano za duży sygnał wejściowy, niepoprawną kombinację sygn. wejściowych, zwarto wyjścia/wejścia, jak wahania napięć zasilających wpływają na zmianę sygnałów na wyjściach układu
  • reakcja układu na zmiany temperatury
  • weryfikacja opóźnień w układzie cyfrowym
  •     Niestety, przy symulacji jesteśmy zmuszeni do korzystania z biblioteki urządzeń - ich parametry mogą różnić się od wymaganych. Błędy lub usterki "wyłapane" podczas symulacji należy poprawić w schemacie funkcjonalnym, a następnie ponownie przeprowadzić symulację. W wypadku poważnym błędów należy przeprowadzić korektę koncepcji układu oraz schematu blokowego. Po jej zakończeniu należy powtórzyć tworzenie schematu funkcjonalnego oraz powtórną symulację.
    Do góry

    4.1. Symulacja układów cyfrowych.

        W przypadku symulacji układów cyfrowych może nie wystarczyć tylko symulacja układu - być może należy zamienić wszystkie układy cyfrowe na tranzystory i taki schemat jeszcze raz przetestować.

        Dekompozycja układów cyfrowych polega ona na zamianie układów cyfrowych na odpowiadające im funkcjonalnie elementy analogowe (oczywiście odpowiednio połączone).
    Dekompozycja może przebiegać etapami ze względu na hierarchiczną budowę niektórych elementów , np.:

        Ostatecznie zamieniamy bramki na tranzystory odpowiednio połączone. Zamiana ta powinna być realizowana automatyczne przez oprogramowanie.
    Schemat sumatora na tranzystorach.
    Schemat sumatora na tranzystorach.
    Do góry