Durch Simulation schneller zum Erfolg
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
SPICE-Simulierung hat sich als Standard bewährt
Die Simulationsfähigkeiten der genannten Tools nutzen die SPICE-Technologie (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) und verwenden dabei Industrie-Standard-Simulationstechniken sowie Baustein-Modelle, die mithilfe einer gemeinsamen Core-Syntax aufgestellt wurden. Tools-Entwickler von Drittanbietern haben außerdem versucht, die Eigenschaften von SPICE zu erweitern und so Simulatoren für Entwickler auf Board- und Systemebene zu schaffen. Das führte zu einer Reihe von Variationen der ursprünglichen SPICE-Vorschläge, einschließlich Modellformaten wie PSPICE und MSPICE, die innerhalb der CAE/CAD-Community verbreitet in Gebrauch sind, sowie dem XSPICE-Simulator, der eine Anzahl von Erweiterungen enthält, um die Effizienz beim Design auf Systemebene zu verbessern.
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Diese Auswahl bietet Vorteile für Ingenieure, z.B. Zugriff auf das Fachwissen der Hersteller auf Bausteinebene, das während der IC-Entwicklung erworben wurde, da SPICE der Defacto-Standard bei der Simulationsumgebung für IC-Design ist. Bei den auf den Hersteller-Websites verfügbaren SPICE-Modellen (oder denen, die in herunterladbaren Tools enthalten sind) handelt es sich üblicherweise um Makromodelle, die darauf optimiert sind, im Rahmen der typischen Desktop-Einschränkungen bezüglich Speicher und Verarbeitungsleistung genaue Ergebnisse für den Entwurf auf Leiterplatten- oder Systemebene hervorzubringen.
Als weitere Funktionen enthalten kommerzielle Simulations-Tools von spezialisierten CAE- und EDA-Unternehmen große Bibliotheken von SPICE-Modellen mehrerer IC-Hersteller sowie von unabhängigen Entwicklern von Board-Level-IP und SPICE-Modellen. Die Ingenieure können diese einsetzen, um einen größeren Teilbereich eines Gesamtsystems zu simulieren, zum Beispiel eine Signalkette, die Schlüsselkomponenten von mehreren Herstellern umfasst. Sie können auch fortschrittlichere Simulations- und Analysemöglichkeiten einsetzen. Dazu zählen beispielsweise die Unterstützung von IC-Programm-Script-Sprachen wie VHDL sowie MCU-Emulations-Tools zur Simulation des Verhaltens von Peripheriegeräten wie ADCs oder Zeitgebern, die in bestimmten Mikrocontrollerausführungen integriert sind.
Das Importieren von Modellen in die Desktop-Umgebung kann allerdings einige Eingriffe durch den Ingenieur erforderlich machen, besonders wenn ein älterer „Nicht-SPICE3“-Simulator Verwendung findet. Glücklicherweise jedoch ist die SPICE-Syntax verhältnismäßig unkompliziert. Wenn sie ein wenig damit vertraut sind, können Ingenieure die erforderlichen Modelle anpassen, so dass sie sich reibungslos in die Desktop-Umgebung importieren lassen. Notwendige Änderungen können so einfach sein wie eine Änderung der Dateinamen-Erweiterung.
Darüber hinaus haben technische Mitarbeiter des Distributors Farnell (http://de.farnell.com/) mehrere Untersuchungen zu der Performance von SPICE-Modellen für eine Vielzahl von häufig eingesetzten Komponenten sowie zu der Interoperabilität zwischen Formaten wie SPICE3, XSPICE und PSPICE durchgeführt. Ebenso sammelten sie Informationen über andere Simulationspakete und Lösungsansätze wie IBIS (I/O Buffer Information Specification), Saber und Simulink. Dietmar Veith, Farnell/go
Siehe auch:
Übersicht: Starterkits und Referenzdesigns
Assertionsbasierte Verifikation: Für und Wider
Zusätzlich können Entwickler fertige Referenz-Designs importieren, was ihnen nicht nur das Zeichnen der Schaltung auf dem Bildschirm erspart. Sie können dadurch auch zahlreiche, bei der Implementierung allgemein verwendeter Funktionen entstehende Schwierigkeiten vermeiden, da sie das Schaltungs-Design durch eine relativ unkomplizierte Parametrisierungsaufgabe ersetzen.
Um zur Rationalisierung der Entwicklung beizutragen und die Probleme für Designer zu verringern, können die Tools oft, um den verfügbaren Platz maximal auszunutzen, ein Autorouting auf Leiterplattenebene durchführen sowie CAD-Ausgabewerte generieren – beispielsweise eine Netzliste oder eine Gerber-Datei. Andere Aspekte der derzeit erhältlichen Online-Design- und Simulations-Tools umfassen gewöhnlich die Fähigkeit, Ausgabedateien wie eine elektronische Stückliste zu erzeugen. Auch Teile sowie Einbausätze können automatisch aus den Online-Versionen heraus bestellt werden. Das kann einen raschen und effizienten Weg zur Fertigstellung von zum Beispiel einer Stromversorgungsentwicklung bedeuten, die einem vorgegebenen Satz von Eingangs- und Ausgangskriterien genügt.
- Durch Simulation schneller zum Erfolg
- SPICE-Simulierung hat sich als Standard bewährt
- Embedded-Analyse-Tools verkürzen die zeitintensive Fehlersuche
