Цифро-аналоговый интерфейс
Цифро-аналоговый интерфейс предназначен для преобразования логического уровня выходных сигналов цифровых компонентов (“0”, “1”, “X”, “R”, “F” или “Z”) в аналоговое напряжение, как показано на рис. 6.3, б. Эти устройства включают на входе аналоговых компонентов. Аналоговое напряжение образуется с помощью источника опорного напряжения и делителя на резисторах, сопротивления которых изменяются программно в соответствии с логическим уровнем цифрового сигнала. Информация о логическом уровне сигнала может быть получена из двух источников:
– в процессе расчета временной диаграммы логических устройств с помощью программы PSpice;
– из файла, который создан предварительно вручную или образован в результате моделирования в предыдущем сеансе работы с программой.
В связи с этим цифро-аналоговый интерфейс описывается двояко. При взаимодействии аналоговых и цифровых компонентов в процессе моделирования его описание имеет вид (digital input: digital-to-analog):
Nxxx <узел интерфейса> <–узел источника опорного напряжения>
+ <+узел источника опорного напряжения> <имя модели Ц/А>
+ DGTLNET=<имя цифрового узла> <имя модели вход/выход>
+ [IS=<начальное состояние>]
При управлении из файла описание цифро-аналогового интерфейса имеет формат
Nxxx <узел интерфейса> <–узел источника опорного напряжения>
+ <+узел источника опорного напряжения> <имя модели Ц/А>
+ [SIGNAME=<имя цифрового сигнала>]
+ [IS=<начальное состояние>]
Например
N1 ANALOG DIGITAL_GND U_REF DIN_133 DGTLNET=13 IO_STD
N2 7 15 16 FROM_TTL ; Данные передаются из файла, имя которого
; указано в модели FROM_TTL
Модель цифро-аналогового интерфейса описывается предложением
.MODEL <имя модели Ц/А> DINPUT [<параметры модели>]
Параметры модели цифро-аналогового интерфейса приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2
|
Идентификатор |
Параметр |
Значение по умолчанию |
Единица измерения |
|
CLO |
Емкость между выходным узлом и “землей” |
0 |
Ф |
|
CHI |
Емкость между выходным узлом и источником питания |
0 |
Ф |
|
SONAME |
Имя состояния логический “0” |
||
|
SOTSW |
Время переключения в состояние “0” |
|
с |
|
SORLO |
Сопротивление между выходным узлом и "землей" в состоянии “0” |
Ом |
|
|
SORHI |
Сопротивление между выходным узлом и источником питания в состоянии “0” |
Ом |
|
|
S1NAME |
Имя состояния логическая “1” |
||
|
S1TSW |
Время переключения в состояние “1” |
с |
|
|
S1RLO |
Сопротивление между выходным узлом и “землей” в состоянии “1” |
Ом |
|
|
S1RHI |
Сопротивление между выходным узлом и источником питания в состоянии “1” |
Ом |
|
|
S19NAME |
Имя логического состояния “19” |
||
|
S19TSW |
Время переключения в состояние “19” |
с |
|
|
S19RLO |
Сопротивление между выходным узлом и “землей” в состоянии “19” |
Ом |
|
|
S19RHI |
Сопротивление между выходным узлом и источником питания в состоянии “19” |
Ом |
|
|
FILE |
Имя файла с цифровыми сигналами ( только при чтении из файла) |
||
|
FORMAT |
Код формата входного файла (только при чтении из файла) |
1 |
|
|
TIMESTEP |
Интервал времени между соседними отсчетами цифрового сигнала в файле (только при чтении из файла) |
10 |
с |
DGTLNET=<имя цифрового узла> <имя модели вход/выход>
указывает имя цифрового узла, к которому подсоединен интерфейс Ц/А, и имя модели входного/выходного сопротивления соответствующего цифрового компонента (см. ниже).
Начальное логическое состояние управляющего цифрового узла в момент времени t=0 определяется режимом схемы по постоянному току. Изменение этого состояния при необходимости производится с помощью необязательной опции
IS=<начальное состояние>
Параметры модели FILE, FORMAT и TIMESTEP
используются только при управлении из файла. При этом управление производится цифровым сигналом, имя которого указано в необязательной опции
SIGNAME=<имя цифрового сигнала>
В ее отсутствие управление осуществляется сигналом, имя которого образовано символами xxx, находящимися справа от префикса N имени цифро-аналогового интерфейса Nxxx.
На рис. 6.3, б изображена схема замещения выходного каскада цифровых ИС. Сопротивления резисторов изменяются в соответствии с логическим уровнем управляющего цифрового узла. При его изменении сопротивления резисторов плавно изменяются по экспоненциальному закону с постоянной времени, которая определяется длительностью переключения, указанной в модели DINPUT. Эти сопротивления рассчитываются по формулам
RLO=R
где R
К управляющему цифровому узлу не должны подключаться какие-либо аналоговые компоненты, так как в противном случае между ними автоматически будет включен аналого-цифровой интерфейс и цифровой узел отсоединится.
В процессе моделирования логические состояния управляющего цифрового узла получают имена “0”, “1”, “X”, “R”, “F” и “Z”. Моделирование прерывается, если хотя бы одно из этих состояний не указано в перечне спецификаций SnNAME, SnTSW, SnRLO
и SnRHI.
Логическое состояние входного цифрового сигнала можно просмотреть с помощью программы Probe на аналоговом экране, указывая в качестве имени переменной B(Nxxx). Значение B(Nxxx) равно 0.0, если текущее состояние есть S0NAME, равно 1.0 в состоянии S1NAME и т.д. до 19.0. Однако логические состояния входных цифровых узлов удобнее выводить на цифровой экран программы Probe.
