第七章逻辑模拟和数模混合模拟 7.1逻辑模拟的基本步骤 一、基本概念 逻辑模拟模块的功能： 1、对数字电路/O的逻辑关系进行模拟分析。 2、模拟计算延迟电路的基本特性。 3、混合模拟时，分别显示出各自的波形进行分析。 4、对最坏情况进行逻辑模拟。 5、检查是否存在时序异常和竞争冒险现象。 二、基本步骤 1、逻辑电路原理图生成2、逻辑模拟3、逻辑模拟结果分析
7.1 逻辑模拟的基本步骤 一、基本概念 逻辑模拟模块的功能： 1、对数字电路I/O的逻辑关系进行模拟分析。 2、模拟计算延迟电路的基本特性。 3、混合模拟时，分别显示出各自的波形进行分析。 4、对最坏情况进行逻辑模拟。 5、检查是否存在时序异常和竞争冒险现象。 二、基本步骤 1、逻辑电路原理图生成 2、逻辑模拟 3、逻辑模拟结果分析 第七章 逻辑模拟和数模混合模拟
7.2.数字电路分析 数字电路的分析方法与前面介绍的模拟电路的分析方法基本 相同，不同之处是输入激励信号源的类别。数字电路的分析 主要用瞬态分析。 1.数字电路的分析方法 例：分析如图所示的组合逻辑电路。 DSTM8 ○A 四B U1A DSTM2 7400 U2A U4A Out 匹KDC DSTM3 7400 7410 U3A 7400
7.2.数字电路分析 数字电路的分析方法与前面介绍的模拟电路的分析方法基本 相同，不同之处是输入激励信号源的类别。数字电路的分析 主要用瞬态分析。 １．数字电路的分析方法 例：分析如图所示的组合逻辑电路。 C B A Out C LK DSTM 3 U2A 7400 1 2 3 U1A 7400 1 2 3 DSTM 8 U3A 7400 1 2 3 C LK DSTM 2 U4A 7410 1 2 12 13
(1)绘制电路图：在EVAL库中调出与非门7400和7410的 元器件符号。连线。用Place/Net Alias命令将输入端 名称设置为A、B、C,输出端名称设置为Out。 (2)数字输入信号源的编辑： 在SOURCE库中调出DigClock符号作输入信号DSTM1、 DSTM2和DSTM3. 为信号源赋值：双击DSTM1,在OFFTIME栏中填入 “1us”(低电平时间)；在ONTIME栏中填入“1us” (高电平时间)。 同样为DSTM2赋值为： OFFTIME=2us,ONTIME=2us; 为DSTM2赋值为：OFFTIME=4us,ONTIME=4us。 PSpiceon1 IO_LE IO_HODEL OPPUAL STARTU OFFTIHEONTIHE DELAY ▣SCHEHATIC1: TRUE IO_STM 1uS 1uS
（1）绘制电路图：在EVAL库中调出与非门7400和7410的 元器件符号。连线。用Place/Net Alias命令将输入端 名称设置为A、B、C，输出端名称设置为Out。 （2）数字输入信号源的编辑： 在SOURCE库中调出DigClock符号作输入信号DSTM1、 DSTM2和DSTM3。 为信号源赋值：双击DSTM1，在OFFTIME栏中填入 “1us”（低电平时间）；在ONTIME栏中填入“1us” （高电平时间）。 同样为DSTM2赋值为：OFFTIME=2us，ONTIME=2us； 为DSTM2赋值为：OFFTIME=4us，ONTIME=4us
(3)设置分析类型和参数： 选瞬态分析。终止时间为16μs,步长为0.2us。 (4)运行Pspice。 (5)查看分析结果：在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，用光标依次点选输入输出变量名A、B、 C、Out即可。 A B Out 4us 8us 12us 16us Time
（3）设置分析类型和参数： 选瞬态分析。终止时间为16ms，步长为0.2us。 （4）运行Pspice。 （5）查看分析结果：在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，用光标依次点选输入输出变量名A、B、 C、Out即可。 Time 0s 4us 8us 12us 16us A B C Out
2.数字信号源 数字电路的分析，关键是要根据分析需要，正确 设置好数字信号源。在0rCAD/PSpice10的元器件符 号库中，可以调出4类17种不同的数字信号源符号， 如下图所示。这些信号源所产生的信号波形分为三 类： DSTM? DSTM? DSTM? DSTM? s >o n正o nr0 >o DIGSTIMn FILESTIMn STIMn DIGCLOCK (=1、4、8、16、32)（=1、4、8、16、32) (=1、4、8、16)
２ 2．数字信号源 数字电路的分析，关键是要根据分析需要，正确 设置好数字信号源。在OrCAD/PSpice 10的元器件符 号库中，可以调出4类17种不同的数字信号源符号， 如下图所示。这些信号源所产生的信号波形分为三 类：
(1)时钟信号。是一种规则的一位周期信号，用上述的4类数 字信号源符号都可产生，但比较简单的产生方法有两种。 ①用时钟信号源符号。在元器件库中调出时钟信号源符号 DigC1ock,双击该符号出现参数编辑栏，共有5个参数需要设 置，下表列出了这些参数及含义。 参数 含义 缺省值 OPPVAL 高电平状态 1 STARTVAL T=0时的信号初值 0 OFFTIME 一个周期中低电平持续时间 0.5us ONTIME 一个周期中高电平持续时间 0.5us DELAY 延迟时间 0 上例组合逻辑电路的分析中，用的就是这种信号源
（1）时钟信号。是一种规则的一位周期信号，用上述的4类数 字信号源符号都可产生，但比较简单的产生方法有两种。 ① 用时钟信号源符号。在元器件库中调出时钟信号源符号 DigClock，双击该符号出现参数编辑栏，共有5个参数需要设 置，下表列出了这些参数及含义。 参数 含 义 缺省值 OPPVAL 高电平状态 1 STARTVAL T=0时的信号初值 0 OFFTIME 一个周期中低电平持续时间 0.5us ONTIME 一个周期中高电平持续时间 0.5us DELAY 延迟时间 0 上例组合逻辑电路的分析中，用的就是这种信号源
②用图形编辑型信号源符号。在元器件库中调出图形编辑型信号源符号 DigStim1(最后的数字1表示一位信号)，执行Edit/PSpice Stimulus命令， 出现StmEdi程序窗口，同时显示出设置框。 在Name栏中填入信号源的名称（如CP)。 在Digital栏中选择“Clock'”。按0K键，设置参数： (a)如果选择“Frequency and duty cycle”,需设置4项参数： Frequency(Hz)一频率、Duty Cycle(%)一占空比、 Initial Value-初值、Time Delay(Sec)一时间延迟。 (b 如果选择“Period and Clock Attributes Clock Attributes on time'”,则前两项参数改为： Name:CP Name:CP Specity by Specity by. Period(Sec)一周期、 Frequency and duty cycle Frequency and duty cycle CPeriod and on time Period and on time On time(Sec)一脉宽。 Frequency (Hz)IMEG Period (sec)lus Duty cycle阁0.5 On time (sec)0.5us 后两项不变。 aue0习 Intial vae0可 Time delay (sec]d Time delay (sec) 设置好参数后，按Apply按钮， OK Cancel Apply OK Cancel Apply 时钟波形就出现在屏幕上
② 用图形编辑型信号源符号。在元器件库中调出图形编辑型信号源符号 DigStim1（最后的数字1表示一位信号），执行Edit/PSpice Stimulus命令， 出现StmEd程序窗口，同时显示出设置框。 在Name栏中填入信号源的名称（如CP）。 在Digital栏中选择“Clock” 。按OK键，设置参数： （a）如果选择“Frequency and duty cycle” ，需设置4项参数： Frequency（Hz）—频率、Duty Cycle（%）—占空比、 Initial Value—初值、 Time Delay（Sec）—时间延迟。 （b） 如果选择“Period and on time” ，则前两项参数改为： Period（Sec）—周期、 On time（Sec）—脉宽。 后两项不变。 设置好参数后，按Apply按钮， 时钟波形就出现在屏幕上
(2)一般信号。是指不规则变化的一位信号，除了时钟信号源符号 DigC1ock外，用其他三种符号都能产生，下面介绍比较简单的用基 本信号源符号STIM1产生一般信号的方法： 在元器件库中调出基本信号源符号STIM1(最后的数字1表示一位信 号)，双击该符号出现参数编辑栏。 在COMMAND1,.COMMAN16栏中填入波形转折点的坐标值或波形描 述语句。 例如，为某触发器建立一个脉宽为0.1s负脉冲清零信号，参数设置 为： C0 MMAND1:0s1（意思是t=0us时，为高电平。) C0MMND2:0.1us0(意思是t=0.1us时，为低电平。) C0 MMAND3:0.2us1(意思是t=0.2μs时，为高电平。) (3)总线信号。是一种多位信号，分为2位、4位、8位、16位和32位共 5种
（2）一般信号。是指不规则变化的一位信号,除了时钟信号源符号 DigClock外，用其他三种符号都能产生，下面介绍比较简单的用基 本信号源符号STIM1产生一般信号的方法： 在元器件库中调出基本信号源符号STIM1（最后的数字1表示一位信 号），双击该符号出现参数编辑栏。 在COMMAND1，. COMMAN16栏中填入波形转折点的坐标值或波形描 述语句。 例如，为某触发器建立一个脉宽为0.1s 负脉冲清零信号，参数设置 为： COMMAND1：0s 1 （意思是t=0ms时，为高电平。） COMMAND2：0.1us 0 （意思是t=0.1ms时，为低电平。） COMMAND3：0.2us 1 （意思是t=0.2ms时，为高电平。） （3）总线信号。是一种多位信号，分为2位、4位、8位、16位和32位共 5种