Work Book - Qucs - SourceForge

4.5 Цифровые под схемыХотя возможно рисовать сложные схемы, используя только предопределенныецифровые компоненты, полученные с Qucs, эта техника может быть крайне скучна, и,конечно, склонна к ошибкам. При черчении больших схем мы требуем процедурыразработки, которая естественно подразделяет группы цифровых компонент насамостоятельные единицы. Последние могут быть позже обрабатываться так же, как ибазовые цифровые компоненты, когда размещаются и соединяются в чертеже схемы. Вмире разработки аналоговых и цифровых цепей такие единицы часто называютсяподсхемами 10 . Подсхема определена тремя главными атрибутами плюс некотороеколичество других свойств. Главные атрибуты – это, в первую очередь, цифроваяцепь, которая определяет цифровую функцию, затем, символ цепи, которыйизображает цепь на верхнем уровне иерархии разработки, и, наконец, подсхемавыводов ввода/вывода, показанные на символе подсхемы. Другие свойства включают,например, задержки сигналов. Процесс генерации цифровых подсхем идентиченпроцессу, используемому для аналоговых подсхем. Это лучше продемонстрировать напримере. Рис. 4.4 показывает схему для четырех­входовой комбинационной цепи.После вычерчивания подсхемы выводы входа и выхода 11 прикрепляются к сигнальнымпортам. Выводы входного порта типа in показаны на диаграмме цепи, как зеленыйсимвол – сигналы W, X, Y и Z на рис. 4.4. Вывод выходного порта типа out окрашен вкрасный цвет, сигнал G на рис. 4.4. Прохождение сигнала через порт обозначенострелкой у символа порта. Сигналы входа/выхода и многие другие сигналы, которыенужно легко идентифицировать, имеют имена. Как только подсхема завершена,нажмите клавишу F3, чтобы Qucs генерировал символ подсхемы. Инструментрисования, введенный как иконка в окне рисования Qucs, может быть использован дляредактирования сгенерированных символов подсхем. Выводы порта ввода/вывода насимволе подсхемы имеют тот же тип и имя, как и те, что на оригинальной подсхеме.Рис. 4.5 показывает окончательный символ для подсхемы COMB1. В этих заметкахконтур символа показан нарисованным в соответствии с международным кодом длялогических символов 12 . Для проверки нашей новой подсхемы мы поместим ее символна чистый лист и используем тестовые сигналы для выводов входа, затем посмотримсигналы на выходном выводе. Рис. 4.6 показывает типичную тестовую цепь. Подсхема10 Симулятор схем SPICE – это хорошо известный пример повсеместного использования CAD программы,широко использующей подсхемы при разработке цепей.11 Qucs 0.0.8 имеет ошибку, которая приводит к ошибке VHDL компилятора, когда выводы подсхемыспецифицированы, как выводы типа out. Для обхода проблемы следует задать выходные выводы, каквыводы типа analog. Подпрограммы Qucs, генерирующие VHDL код цепи, конвертируют вывод типа analogв VHDL тип inout. FreeHDL затем получает возможность компилировать сгенерированный VHDL код безошибки. Эта ошибка была скорректирована в Qucs 0.0.9.12 Ian Kampel, практическое введение в новые логические символы (A practical introduction to the new logicsymbols), Butterworths, 1985, ISBN 0­408­01461­X.29