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Multisim使用指导

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第七章 使用VHDL

关于本章

本章简短介绍HDL语言,给出一个SPICE与VHDL混合仿真的简单例子。Multisim支持SPICE、VHDL、Verilog仿真,以及任何这几种仿真的混合,但本章只用SPICE与VHDL仿真作为例子。 关于Multisim中的HDL语言

HDL是专为描述复杂数字器件的行为设计的,所以它们被称为“行为层”语言。它们使用行为层模型(不是SPICE中的晶体管/门层)描述这些器件的行为。用HDL语言可以避免在门层中描述这些器件的繁杂工作,大大简化了设计过程。

设计者通常选择两种HDL语言的一种:VHDL和Verilog。两种语言Multisim都支持。

HDL语言一般用作两个目的:为SPICE难以建模的复杂数字IC建模;设计可编程逻辑电路。Multisim支持HDL的这两种应用。 对于第二种应用,即设计像FPGA和CPLD这样的可编程器件,Multisim很理想。但是讲解这些设计过程已经超出了本书的范围,详见Multisim User Guide。

我们拿第一种应用——即为复杂数字器件建模——作为示范。但是为了保持本手册入门性的特点,我们没有用“复杂”器件,只用了简单的与非门代替。当然您以后不会用VHDL作与非门的模型,因为对与非门而言SPICE完全可以做得很好。但是这样

让我们将注意力集中到使用VHDL建模的过程上,而不是集中在组成模型的码上。

更进一步,Multisim允许进行混合仿真(比如SPICE和VHDL),既可以用已有的VHDL模型也可以用您自己写的VHDL码。我们使用前者,用数据库中已经存在的模型。当然也可以使用任何来源的模型(来自于公共域、大学或元件供应商)。因为我们使用了VHDL仿真模型已经存在的器件,所以您无须熟悉VHDL编码就可以安步骤操作。提供编写与调试VHDL码的例子超出了本手册范围,Multisim User Guide有详细介绍。 使用VHDL模型器件

为观察VHDL运作,需要在电路中用一个使用VHDL仿真模型的器件。我们的与非门可以达到这个目的,因为已经有它的VHDL模型。

? 选择74LS00D的VHDL模型

1. 从杂项数字元件箱中选择VHDL族。

浏览器如下:

2. 滚动并选择74LS00D。 3. 单击OK放置元件。

由于电路中已经有了一个SPICE与非门,而我们只需要一个与非门,所以需要删除它为VHDL与非门腾出位置。 ? 要删除SPICE模型与非门:

1. 注意原来与非门的连线(删除元件后连线自动删除)。 2. 选中此与非门,单击Delete。 下面要连接VHDL模型与非门。 ? 连接VHDL模型器件:

1. 将此元件放置在原来74LS00D的位置上。 2. 连线方式与原来相同。完成后结果如下:

仿真电路

现在重新仿真电路,混合仿真的方法与仿真纯SPICE电路相同。如果需要,打开示波器,您会注意到结果与第5章中SPICE模型电路的结果相同。

在背后,Multisim进行了混合仿真---多数元件用SPICE模型仿真,与非门用VHDL模型仿真。它知道什么元件用什么仿真引擎,然后将仿真结果结合起来进行显示和分析。

注意,为了独立地仿真VHDL与Verilog编码,仿真的调用不同,因为需要使用独特的工具。Multisim User Guide中有详细介绍。

窥视可编程逻辑综合

Multisim为设计FPGA和CPLD电路提供完整的VHDL和Verilog

设计、仿真与调试能力。这需要可选的综合功能(Electronics Worbench提供),详见Multisim User Guide。 结束

本章简要介绍了Multisim的VHDL仿真能力。设计的最后一步是产生材料清单报告,将在下章介绍。

第八章 产生报告

关于本章

本章描述如何产生材料清单(a Bill of Material---BOM)。 导言

Multisim可以产生几个报告:材料清单、数据库族列表、和元件细节报告。本章以BOM为例,其它报告在Multisim User Guide中有介绍。 产生并打印BOM

材料清单列出了电路所用到的元件,提供了制造电路板时所需元件的总体情况。BOM提供的信息包括: 每种元件的数量

描述。包括元件类型(如:电阻)和元件值(如:) 每个元件的参考ID 每个元件的封装或管脚图

如果购买了Team/Project设计模块(Professional Edition版可选,Power Professional Edition版包含),BOM含有所有的用户域及其值(比如:价格、可用性、供应商等)。用户域的其它内容请参考Multisim User Guide。 ? 产生BOM:

1. 单击设计工具栏中的Reports按钮,从出现的菜单中选择Bill of Material。

2. 出现报告如下:

? 打印BOM。单击Print按钮,出现标准打印窗口,可以选择打印机、打印份数等等。

? 以文件储存BOM。单击Save按钮,出现标准的文件储存窗口,可以定义路径和文件名。

因为材料清单是帮助采购和制造的,所以只包含“真实的” 元件。也就是说不包含虚拟的、购买不到的元件,像电源和虚拟元件等。

? 要观察电路中的“非真实”元件,单击Others按钮,出现的另一个窗口只显示这些元件。 结束

Multisim有多种报告能力,包括本章中介绍的BOM。 您现在已经通过了建立与仿真电路的基本步骤,设计工具栏最后一个按钮是用于传输和通讯的Transfer按钮,Multisim User Guide中有介绍

Multisim使用指导

第七章使用VHDL关于本章本章简短介绍HDL语言,给出一个SPICE与VHDL混合仿真的简单例子。Multisim支持SPICE、VHDL、Verilog仿真,以及任何这几种仿真的混合,但本章只用SPICE与VHDL仿真作为例子。关于Multisim中的HDL语言HDL是专为描述复杂数字器件的行为设计的,所以它们被称为“行为层
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