Прочие директивы
Параметры и режимы работы
программы PSpice устанавливаются с помощью директивы (Options)
.OPTIONS [имя опции]* [<имя опции> = <значение>]*
Например:
.OPTIONS NOPAGE NODE RELTOL=1e-4
Опции перечисляются в любом порядке. Они подразделяются на два вида: 1) опции, имеющие численное значение; 2) опции, не имеющие численного значения (их можно назвать флагами, находящимися в положении “включено” или “выключено”).
Приведем список флагов (в скобках указаны значения по умолчанию):
ACCT – вывод статистики времени выполнения всех видов анализа характеристик цепи и других данных о задании на моделирование (N);
EXPAND – включение в описание схемы описания макромодели (N);
LIBRARY – включение в описание схемы описания моделей из библиотечных файлов (N);
LIST – вывод списка всех компонентов цепи (N);
NOBIAS – запрещение вывода в выходной файл значений узловых потенциалов в рабочей точке (N);
NODE – печать списка соединений (N);
NOECHO – запрещение включения в выходной файл части описания схемы, располагаемой после строки с директивой .OPTIONS (N);
NOMOD – запрещение вывода списка параметров моделей (N);
NOOUTMSG – подавление передачи в выходной файл сообщений об ошибках моделирования (N);
NOPAGE – запрещение перевода страниц в выходном файле (N);
NOPRBMSG – подавление передачи в файл данных для программы Probe сообщений об ошибках моделирования (N);
NOREUSE – запрещение автоматического сохранения и восстановления информации о режиме по постоянному току при вариации температуры, статистическом анализе, расчете наихудшего случая и при вариации параметров (N);
OPTS – вывод значений всех опций (N).
Если какой-либо флаг не указан, то по умолчанию устанавливается режим, противоположный описанному выше.
Опции, имеющие численные значения, представлены в табл. 3.19.
Таблица 3.19.
| Имя опции | Наименование | Размерность | Значение по умолчанию | ||||
| ABSTOL | Допустимая ошибка расчета токов в режиме TRAN | А | 10 | ||||
| CHGTOL | Допустимая ошибка расчета заряда в режиме TRAN | Кулон | 10 | ||||
| CPTIME | Максимальное время работы процессора, разрешенное для выполнения данного задания транзистора | с | 10 | ||||
| DEFAD | Диффузионная площадь стока МОП-транзистора | м | 0 | ||||
| DEFAS | Диффузионная площадь истока МОП-транзистора | м | 0 | ||||
| DEFL | Длина канала МОП-транзистора | м | 10 | ||||
| DEFW | Ширина канала МОП- транзистора | м | 10 | ||||
| DIGERRDEFAULT | Максимальное количество контролируемых ошибок цифровых устройств | 20 | |||||
| DIGERRLIMIT | Максимальное количество сообщений об ошибках в цифровых устройствах | 0 | |||||
| DIGDRVF | Минимальное выходное сопротивление цифровых устройств (для моделей UIO) | Ом | 2 | ||||
| DIGDRVZ | Максимальное выходное сопротивление цифровых устройств (для моделей UIO) | кОм | 20 | ||||
| DIGFREQ | Частота дискретизации при анализе цифровых устройств | Гц | 109 | ||||
| DIGINITSTATE | Установка начального состояния триггеров: 0 – сброс; 1 – установка; 2 – X | 2 | |||||
| DIGOVRDRV | Отношение выходных сопротивлений цифровых устройств, при которых изменяется состояние общего выходного узла | 3 | |||||
| DIGIOLVL | Уровень интерфейса А/Ц, Ц/А по умолчанию | 1 | |||||
| DIGMNTYMX | Селектор выбора задержки цифрового устройства по умолчанию: 1 – минимум; 2 – типичное значение; 3 – максимум; 4 – мин/макс (наихудший случай для цифровых устройств) | 2 | |||||
| DIGMNTYSCALE | Масштабный коэффициент для расчета минимальной задержки | 0,4 | |||||
| DIGTYMXSCALE | Масштабный коэффициент для расчета максимальной задержки | 1,6 | |||||
| DIGOVRDRV | Отношение выходных сопротивлений цифровых устройств, при которых изменяется состояние общего выходного узла | 3 | |||||
| DISTRIBUTION | Закон распределения отклонений параметров от номинальных значений | UNIFORM | |||||
| GMIN | Минимальная проводимость ветви цепи (проводимость ветви, меньшая GMIN, считается равной нулю) | См | 10 | ||||
| ITL1 | Максимальное количество итераций в режиме DC | 40 | |||||
| ITL2 | Максимальное количество итераций при расчете передаточных функций по постоянному току при переходе к последующей точке | 20 | |||||
| ITL4 | Максимальное количество итераций при переходе к следующему моменту времени в режиме TRAN | 10 | |||||
| ITL5 | Общее максимальное количество всех итераций в режиме TRAN (установка ITL5=0 означает бесконечность) | 0 | |||||
| LIMPTS | Максимальное количество точек, выводимых в таблицу или на график (LIMPTS=0 означает бесконечность) | 0 | |||||
| NUMDGT | Количество значащих цифр в таблицах выходных данных (не более 8) | 4 | |||||
| PIVREL | Относительная величина элемента строки матрицы, необходимая для его выделения в качестве ведущего элемента (режим AC) | 10 | |||||
| PIVTOL | Абсолютная величина элемента строки матрицы, необходимая для его выделения в качестве ведущего элемента (режим AC) | 10 | |||||
| RELTOL | Допустимая относительная ошибка расчета напряжений и токов в режиме TRAN | 0,001 | |||||
| TNOM | Номинальная температура |  | 27 | ||||
| VNTOL | Допустимая ошибка расчета напряжений в режиме TRAN | В | 10 | ||||
| WIDTH | Длина строки выходного файла (аналогично директиве .WIDTH) | 80 |
В процессе моделирования программа PSpice генерирует различные сообщения, которые передаются в выходной файл и файл данных для программы Probe. Список сообщений о специфических ошибках в процессе моделирования цифровых устройств приведен в табл. 3.20.
Таблица 3.20
|
Тип сообщения |
Объяснение ошибок |
|
Нарушение временных соотношений |
|
|
SETUP |
Минимальное время установки сигнала |
|
HOLD |
Минимальное время удержания сигнала |
|
RELEASE |
Минимальное время, в течение которого сигнал неактивный (обычно для выполнения контроля типа CLEAR) |
|
WIDTH |
Минимальная длительность импульсов |
|
FREQUENCY |
Минимально или максимально допустимая частота переключений |
|
GENERAL |
Обнаружение ошибки устройством контроля, заданного с помощью булевского выражения |
|
Гонки сигналов |
|
|
AMBIGUILTY CONVERGENCE |
Временная неопределенность, связанная с одновременным поступлением на один вход импульсов со спадающим и нарастающим фронтами |
|
CUMULATIVE AMBIGUILTY |
Неопределенности уровней сигналов, связанные с суммированием частично перекрывающихся фронтов импульсов |
|
DIGITAL INPUT VOLTAGE |
Предупреждающее сообщение о том, что входной сигнал находится вне допустимого диапазона напряжений. Моделирование продолжается, заменяя входное напряжение граничным значением |
|
NER-STATE CONFLICT |
При подаче на один вход одновременно нескольких сигналов различного уровня моделировщик заменяет его неопределенным сигналом Х |
|
SUPPRESSED GLITCH |
Короткие импульсы, длительность которых меньше задержки переключения, игнорируются моделировщиком |
|
PERSISTENT HAZARD |
Появление гонок сигналов на внешних портах |
|
ZERO-DELAY-OSCILLATION |
При изменении логического уровня выходного узла более чем 50 раз за единичный временной дискрет узел считается осциллирующим и моделирование прекращается |
Таблица 3.21
|
Параметр |
Значение |
|
NUNODS |
Количество узлов схемы устройства без учета подсхем |
|
NCNODS |
Количество узлов схемы устройства с учетом подсхем |
|
NUMNOD |
Общее количество узлов схемы замещения устройства с учетом внутренних узлов встроенных моделей компонентов |
|
NUMEL |
Общее количество компонентов устройства с учетом подсхем |
|
DIODES |
Количество диодов с учетом подсхем |
|
BJTS |
Количество биполярных транзисторов с учетом подсхем |
|
JFETS |
Количество полевых транзисторов с учетом подсхем |
|
MFETS |
Количество МОП-транзисторов с учетом подсхем |
|
GASFETS |
Количество арсенид-галлиевых полевых транзисторов с учетом подсхем |
|
NDIGITAL |
Количество цифровых устройств с учетом подсхем |
|
NSTOP |
Размерность воображаемой матрицы цепи (фактически не все элементы разреженных матриц хранятся в памяти) |
|
NTTAR |
Фактическое количество входов в матрице цепи в начале вычислений |
|
NTTBR |
Фактическое количество входов в матрице цепи в конце вычислений |
|
NTTOV |
Количество ненулевых элементов матрицы цепи |
|
IFILL |
Разность между NTTAR и NTTBR |
|
IOPS |
Количество операций с плавающей запятой, необходимых для решения одного матричного уравнения цепи |
|
PERSPA |
Степень разреженности матрицы цепи в процентах |
|
NUMTTP |
Количество шагов интегрирования переходного процесса |
|
NUMRTP |
Количество моментов времени при расчете переходного процесса, при которых шаг интегрирования был слишком велик и расчет повторен с меньшим шагом |
|
NUMNIT |
Общее количество итераций при расчете переходного процесса |
|
DIGTP |
Количество временных шагов при логическом моделировании |
|
DIGEVT |
Количество логических событий |
|
DIGEVL |
Количество вычислений логических состояний цифровых устройств |
|
MEMUSE |
Размер используемой области ОЗУ в байтах |
|
READIN |
Время, затраченное на чтение входного файла и поиск ошибок в нем |
|
SETUP |
Время, затраченное на формирование матрицы цепи |
|
DC sweep |
Время, затраченное на расчет передаточных функций по постоянному току |
|
Bias point |
Время, затраченное на расчет режима по постоянному току в рабочей точке |
|
Matrix solution |
Время, затраченное на решение матричного уравнения |
|
Matrix load |
Время, затраченное на составление уравнений компонентов |
|
Digital simulation |
Время, затраченное на вычисление логических состояний цифровых устройств |
|
AC and noise |
Время, затраченное на расчет в частотной области |
|
Transient analysis |
Время, затраченное на расчет переходного процесса |
|
Monte Carlo |
Время, затраченное на выполнение директив .MC и .WCASE |
|
OUTPUT |
Время, затраченное на переформатирование данных, необходимое перед выполнением директив .PRINT и .PLOT |
|
OVERHEAD |
Время, затраченное на выполнение задания |
|
Total job time |
Общее время выполнения задания, за исключением времени, затраченного на загрузку файлов программы PSpice |
В начале знакомства с PSpice рекомендуется воспользоваться установкой параметров директивы .OPTIONS по умолчанию и изменять их по мере надобности после приобретения опыта моделирования.
Задание текстовых переменных, текстовых выражений и имен файлов производится по директиве
.TEXT <<имя> = "<имя файла>">*
.TEXT <<имя> = |<текстовое выражение>|>*
Директива .TEXT используется только при моделировании цифровых устройств. Текстовые параметры используются в следующих случаях:
– для указания имени JEDEC-файла программируемых логических матриц;
– для указания Intel Hex-файла для программирования ПЗУ или начальной записи в ОЗУ;
– для указания имени файла генератора цифровых сигналов FSTIM;
– для задания текстового параметра макромодели;
– как часть текстового выражения, используемого в указанных выше целях.
Спецификация внешних портов выполняется по директиве (введена впервые в Design Center 6.1)
.EXTERNAL <атрибут> <имя узла>*
Параметр <атрибут> принимает одно из значений INPUT (входной), OUTPUT (выходной) или BIDIRECTIONAL (двунаправленный) в соответствии с назначением порта. Внешние порты предназначены для подсоединения периферийных устройств (например, генераторов сигналов) к моделируемой схеме. Приведем примеры
.EXTERNAL INPUT Data1, Data2, Data3
.EXTERNAL OUTPUT P1
.EXTERNAL BIDIRECTIONAL BPort1 BPort2 BPort3
Задание имени файла с описанием внешних воздействий
выполняется по директиве (введена впервые в Design Center 6.1)
.STIMLIB <имя файла[.stl]>
Файл описания внешних сигналов с расширением .stl создается программой Stimulus Editor (разд. 7.1) и делается доступным для моделирования с помощью этой директивы. Расширение имени файла, в том числе и .stl, указывать обязательно.
Задание внешних воздействий выполняется с помощью директивы (введена впервые в Design Center 6.1)
.STIMULUS <имя сигнала> <тип> <параметры>*
Приведем примеры
.STIMULUS InputPulse PULSE (-1mv 1mv 2ns 2ns 50ns 100ns)
.STIMULUS DigitalPulse STIM (1,1)
+ 0s 1
+ 10ns 0
+ 20ns 1
.STIMULUS 50KHZSIN SIN (0 5 50kHz 0 0 0)
Директива .STIMULUS вносится в библиотеки воздействий, созданных с помощью программы Stimulus Editor. Каждое воздействие имеет имя <имя сигнала>, присваиваемое источникам напряжения или тока (типа V или I) или источникам цифровых сигналов (типа STIM).
