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2013 年 4 月 2 日

系统仿真软件 Matlab 及数模混合仿真. 2013 年 4 月 2 日. 内容. 系统仿真软件 Matlab 数模混合仿真 演示. 一、系统仿真软件 Matlab. VLSI 数字集成电路设计. 模拟集成电路设计. 为什么需要系统级设计？. 系统级仿真是用来指导电路设计，原因如下： 电路的规模越来越大，系统构成越来越复杂。 晶体管级电路仿真消耗很长时间，效率低下。 采用系统级描述电路将降低仿真时间。. IC 设计过程中系统工程师的地位. 系统工程师一般是工作经验丰富的 IC 设计工程师。其承担的工作：. 产品功能的定义和模块的划分

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2013 年 4 月 2 日

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Presentation Transcript

  1. 系统仿真软件Matlab及数模混合仿真 2013年4月2日

  2. 内容 系统仿真软件Matlab 数模混合仿真 演示

  3. 一、系统仿真软件Matlab

  4. VLSI数字集成电路设计 模拟集成电路设计

  5. 为什么需要系统级设计？ 系统级仿真是用来指导电路设计，原因如下： 电路的规模越来越大，系统构成越来越复杂。 晶体管级电路仿真消耗很长时间，效率低下。 采用系统级描述电路将降低仿真时间。

  6. IC设计过程中系统工程师的地位 系统工程师一般是工作经验丰富的IC设计工程师。其承担的工作： 产品功能的定义和模块的划分 设计并验证系统的可行性 分配各个模块的性能指标 整个解决方案中芯片设计环节的组织者

  7. 系统级建模工具----Matlab Matlab简介 Matlab基本知识 Matlab的编程 Matlab动态仿真工具Simulink

  8. Matlab简介 MATLAB 是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。 MATLAB 被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作 Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立完成指定功能的M文件，从而构成适合于其他领域的工具箱。 包括Toolbox的各类应用问题的求解工具。

  9. Matlab 基本知识 1、命令窗口 在matlab 提示符“>>”下，键入matlab命令。例如输入一个3X3的矩阵： a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]（行与行间分号间隔，数值间空格或逗号间隔。） Matlab语言是与大小写有关的语言，即变量A和a是两个完全不同的变量。

  10. Matlab的编程 MATLAB Compiler 是能够将M 语言编译生成为函数库、可执行文件 COM 组件等等。 通过M文件可以扩展 MATLAB 功能，使 MATLAB 能够同其他高级编程语言例如 C/C++ 语言进行混合应用。 利用 M 语言还开发了相应的 MATLAB 专业工具箱函数供用户直接使用。 More resource: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/loadCategory.do

  11. M文件语法简介 Matlab提供近20类基本命令函数 包括：通用函数、基本数学函数、矩阵操作函数，绘图函数等 充分使用help

  12. Matlab的toolbox 数值分析 数值和符号计算 工程与科学绘图 控制系统的设计与仿真 数字图像处理 数字信号处理 通讯系统设计与仿真 财务与金融工程 滤波器设计 Link For ModelSim

  13. Simulink仿真基础 工程中的控制系统需要专用的系统建模软件，准确地建模，对其进行进一步的分析与仿真。 1990年，Matlab加入新的控制系统模型图输入与仿真工具 ，1992年正式将该软件更名为Simulink。 Simulink的两个含义：Simu（仿真）和Link（连接），可以在模型窗口上绘制出所需要的控制系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。

  14. Simulink的公共模块库 信源模块（Source） 信宿模块（Sinks） 连续模块库（Continuous） 信号路由（Signal Routing） 离散模块库（Discrete） 数学运算模块库（Math operations） 端口及子系统库（Ports and Subsystems） 查表模块库（Look-Up Table） 用户定义函数模块（User-Defined Functions） 非线性模块库（Discontinuities）

  15. CDMA参考模块 通讯电路模块 控制系统工具 DSP模块 TI DSP应用箱 Motorola DSP模块 模糊逻辑模块 S参数模型 More resource： http://www.mathworks.com/web_downloads/ Simulink的专业模块库

  16. Simulink的仿真系统

  17. 利用Simulink设计滤波器 • 1.抽取滤波器--18位音频模数转化芯片（ADC）数字电路部分。功能： • 低通滤波器 • 降低信号采样频率 • 2.插值滤波器--18位音频数模转化芯片（DAC）数字电路部分。功能： • 低通滤波器 • 提高信号采样频率

  18. 抽取滤波器 原理图 Simulink图

  19. 梳状滤波器的幅频曲线放大图 补偿后 的曲线

  20. 抽取滤波器Simulink仿真结果 输入信号 CIC滤波器 CIC补偿滤波器 第一级半带滤波器 第二级半带滤波器

  21. Filter Design&Analysis 也可用命令：filterbuilder

  22. 滤波器系数

  23. 生成 HDL代码

  24. 生成HDL代码参数设置

  25. Verilog 类型滤波器代码

  26. 生成对应的Testbench

  27. 插值滤波器 第一级半带滤波器 2倍插值 第二级半带滤波器 2倍插值 CIC滤波器 16倍插值

  28. 插值滤波器Simulink仿真结果 输入信号 第一级半带滤波器 第二级半带滤波器 CIC滤波器

  29. 二、数模混合仿真

  30. SpectreVerilog仿真技术 Mixed-Signal Simulator 的基本结构 以模拟电路仿真器为核心 同时包含模拟和数字两个仿真核: Specter仿真器 Ncverilog仿真器

  31. 软件启动 source /opt/demo/cdsmmsim7_cal11.env source /opt/demo/ldv4.env icfb&

  32. 数模混合仿真流程 创建模拟电路symbol 创建数字电路symbol 创建数模混合电路图 创建数模混合仿真配置文件 打开仿真配置文件设置数模接口电平 打开仿真器并设置 仿真

  33. 创建模拟电路symbol 1/4 2.创建 symbol 1.添加输 入输出管脚

  34. 创建模拟电路symbol 2/4

  35. 创建模拟电路symbol 3/4 管脚位置

  36. 创建模拟电路symbol 4/4

  37. 创建数字电路symbol 名称要一样 写代码时摁键盘上的insert键； 代码输入完成摁esc键； 然后输入:wq 摁回车键即可

  38. 创建数模混合电路图 数字模块 模拟模块

  39. 创建数模混合仿真配置文件1/4

  40. 创建数模混合仿真配置文件2/4

  41. 创建数模混合仿真配置文件3/4

  42. 创建数模混合仿真配置文件4/4 确认无误后保存

  43. 打开仿真配置文件

  44. 打开mix-signal选项

  45. 设置Partition选项

  46. 设置数模接口电平 低电平 高电平

  47. 设置数模接口电平 下降时间 上升时间

  48. 打开仿真器并设置1/3

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