• Мельникова Светлана Юрьевна
  • 1995
  • 13

Разработка и исследование средств смешанного моделирования вычислительных устройств автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Разработка и исследование средств смешанного моделирования вычислительных устройств - темы дипломов, курсовиков, рефератов и докладов Ознакомиться с текстом работы
Специальность ВАК РФ: 05.13.05 — Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
  • Реферун рекомендует следующие темы дипломов:
  • Анализ способов измерения скорости
  • Автокорреляционный способ измерения скорости движения судна
  • Взаимно-автокорреляционный способ определения продольной скорости судна
  • Реферун советует написать курсовую работу на тему:
  • Анализ структурных схем корреляторов
  • Анализ способов реализации делителя с управляемым коэффициентом деления
  • Алгоритм ликвидации больших начальных отклонений в полярном дискретном корреляторе измерителя скорости
  • Реферун советует написать реферат на тему:
  • Разработка новых типов вычислительных устройств корреляционных лагов
  • Корреляционные функции и интервалы корреляции эхо-сигналов, отраженных от неровных поверхностей
  • Моделирование функционального узла логического решающего устройства полярного дискретного коррелятора
  • Реферун предлагает написать доклад на тему:
  • Динамические колебательные системы
  • Разработка средств проектирования
  • Реализация комбинированного движения объекта
Поделиться с друзьями:

Выдержки из автореферата диссертации Мельникова Светлана Юрьевна, 1995, 05.13.05 — Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Актуальность проблемы. В настоящее время вычислительные устройства широко применяются в различных областях науки и техники, при этом имеет место постоянное совершенствование этих устройств, а также пополнение их номенклатуры. При создании схем ВТ и микропроцессорных средств управления и контроля во многих случаях возникает потребность в использовании аналоговых компонентов совместно с основными цифровыми элементами и устройствами. По данным бостонской группы Technology Research Group аналоговые схемы имеется в 80% печатных плат. По оценкам этой группы менее, чем за б лет половина всех полузаказных схем будет содержать аналоговые схемы в незначительном количестве, а в довольно большом их числе доля аналоговых схем будет доходить до 10%.

Современные методы проектирования аналого-цифровой техники' предполагают применение программных средств моделирования устройств этого класса. Стандартный подход к моделированию смешанных схем 'заключается в выполнении анализа • устройства путем решения системы уравнений, описывающих устройство на уровне эквивалентных схем его компонентов. Для цифровых устройств широко используются средства поведенческого - моделирования, позволяющие исследовать устройство как структуру из моделей его компонентов, которые хранятся в памяти ЭВМ как библиотечные. Важная роль средств поведенческого моделирования обусловлена сокращением времени моделирования и "выявлением ошибок на ранних стадиях проектирования.

В настоящей ■ работе впервые предпринята попытка поведенческого моделирования смешанных схем. Очевидно, что поведенческое моделирование смешанных схем возможно только в том случае, если созданы автономные библиотечные поведенческие модели аналоговых' компонентов, взаимодействие которых, (моделей) имитирует решение системы уравнений электрических цепей. .

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка и- исследование библиотечных моделей аналоговых компонентов для системы смешанного моделирования, ориентированной на исследование схем вычислительной техники. Для достижения поставленной цели в работе решались

следующие основные задачи:

- анализ современных схем ВТ и режимов работы аналоговых компонентов;

- разработка алгоритмов функционирования и взаимодействия моделей;

- создание библиотечных программ, имитирующих поведение аналоговых компонентов;

- тестирование и снятие характеристик моделей;

разработка методики проектирования моделей аналоговых компонентов для системы смешанного моделирования.

Основные методы исследования. Для решения поставленных задач использовались понятия и методы теории электрических цепей, теории полупроводников, теории вычислений- и теории эргономики.

Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе, закачается в следующем:

- разработаны алгоритмы функционирований и взаимодейг ствия моделей аналоговых компонентов, позволяющие реализовать принцип модульности, в системе смешанно'го моделирования;

- предложена методика проектирования библиотечных моделей аналоговых компонентов, учитывающая особенности функционирования моделей в системе смешанного моделирования, которая может служить базой для создания моделей аналоговых компонентов различной степени сложности;

- разработаны алгоритмы расчета библиотечных моделей аналоговых компонентов; новизна алгоритмов заключается ъ двухфазном пбрядк9..расчета, который освобождает разработчике от анализа последовательности срабатывания элементов и ранжирования структуры модели схемы, а также позволяет корректно учитывать фактор времени при моделировании аналоговых компонентов;

-/йредложен способ наблюдения результатов моделирования, /при атом состояние модели отражается в формате данныз (началоное эталонное изображение), отличающемся введение« вспомогательных надписей и символов псевдографики, чтс позволяет наглядно и полно отобразить состояние модели и параметры моделируемого элемента.

Практическая ценность работы. -Значение результатов

диссертационной работы для' практики заключается в следующем:

разработаны -программы, имитирующие поведение дискретных аналоговых компонентов, ориентированные на автономное использование в составе системы смешанного' моделирования и предназначенные для совместной работы о программами, имитирующими цифровые компоненты смешанных схем;

- получены характеристики и параметры моделей, которые могут быть использовании! при выборе моделей и оценке результатов моделирования.

Внедрение результатов работы. Разработанные модели включены в систему моделирования "Аметист" и используются в учебном процессе на кафедре вычислительной техники СПбГЭТУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:

- 48-й научно-технической конференции, посвященной Дни рйдао, г.Санкт-Петербург, 1993 г.;

- 49-й научно-технической конференции, посвященной Дню радио , г.Санкт-Петербург, 1994 г. .

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 2 депонированных статьи, 2 тезиса докладов на конференциях и I статья.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы, включающего 70 наименований, и 4 приложений. Основная часть работы галогена на 149 страницах машинописного текста. Работа содержит 6 таблиц и 67 рисунков.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В процессе решения задач, поставленных в . диссертацион ной работе, были получены следующие результаты.

1. Разработаны алгоритмы функционирования и, взаимодей ствия моделей аналоговых крмпонентов, позволяющие реализоват принцип модульности в системе смешанного моделировщшя.

2. Предложена методика проектирования библиотечны моделей аналоговых ^ компонентов, учитывающая особенност функционирования автономных моделей. Эта методика може служить базой для создания моделей аналоговых компоненте; различной степени сложности.

3. ..Предложен формат данных для моделей аналоговы компонентов, отличающийся введением вспомогательных надсгдсе и использованием символов псевдографики, что позволяв наглядно и полно отобразить состояние модели и параметр моделируемого элемента.

4. Разработаны алгоритмы расчета библиотечных моделе аналоговых компонентов - резистора,, конденсатора, индуктивна сти, генератора синусоидальных сигналов, диода, стабилитрона транзистора. Новизна алгоритмов заключается в двухфазно порядке расчета состояния модели, который освобождав разработчика схем от анализа последовательности срабатываш элементов и ранжирования структуры модели, а также позволяв корректно учитывать фактор времени при моделирован? времязависимых аналоговых компонентов. ;

; б.. Разработаны программы, имитирующие поведет дискретных аналоговых компонентов, ориентированные £ автономное использование в составе системы моделирования предназначенные для совместной работы с программами, имитира ющими цифровые компоненты смешанных схем. Модели могут бы1 включены в систему моделирования вычислительных устройств\ качестве библиотечных, :|что позволяет расширить крз моделируемых схем. ;

6. Получены характеристики и параметры моделей, которь могут быть использованы при выборе моделей и оцеш результатов моделирования.

- 13 -

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мельникова С.Ю., Тимофеев А".О. Модели аналоговых компонентов вычислительных устройств/' Тез.докладов к 48-й ияуч.-технич.конференции. - С.-Пб. - 1993. - С.90.

2. Мельникова С.Ю., Тимофеев А.б. Модели сложных аналоговых компонентов вычислительных устройств/ Тез.докладов к 49-й науч;-технич.конференции. - С.-Пб. - 1994. - С.69.

3. Мельникова С.Ю.,. Тимофеев А.О. Обобщенная структура моделей аналоговых компонентов для системы моделирования схем со смешанными сигналами/ С.-Пб. госуд. электротехн. ун-т. .-Сй-Пб.,1994. - 35 с. - Дей.в ВИНИТИ. 16.05.94. N 1208-В94.

4. Мельникова С.Ю*, Тимофеев А.О. Модели дискретных аналоговых компонентов для системы моделирования схем со смешанными сигналами /С.-Пб. госуд. электротехн. ун-т. - С.-Пб., 1994. - 39 о.-Деп.в ВИНИТИЛ6.05.94. N 1209-В94.

• 5; Мельникова С.Ю., Тимофеев А.О. Модели компонентов .вычислительных устройств//Известия С.-Пб.ГЭТУ. - 1993. -Вып.458. - С.39-47. •

Поделиться с друзьями: