可编程模拟电路软件介绍

由 范文之家 分享时间：2023-11-08 08:32:04 加入收藏我要投稿点赞

可编程模拟电路软件介绍

5.1.2　可编程模拟电路软件介绍

（1）ispPAC的开发软件为PAC－Designer，对计算机的软、硬件配置要求:

①Windows 95、98、NT；②64MB RAM；③1GB硬盘；④Pentium CPU。

软件主要特征:

①设计输入方式——原理图输入；②可观测电路的幅频和相频特性；③支持的器件:ispPAC10、ispPAC20、ispPAC80；④内含用于低通滤波器设计的宏；⑤能将设计直接下载。

（2）PAC－Designer软件的安装（略）。

（3）PAC－Designer软件的使用方法。

在Windows中，按“开始”→程序→Lattice Semiconductor→PAC－Designer菜单，进入PAC软件集成开发环境（主窗口），如图5.1.14所示。

图5.1.14　PAC－Designer主界面

（1）为所要输入的电路图建立一个新文档

点击PAC－Designer主界面菜单条上的File，在其下拉菜单中选择New并单击它，就会弹出一个名为New的小窗口，如图5.1.14所示。在New窗口中选择一种与所采用的器件型号相对应的Schematic文档（本例选择ispPAC10），然后点击OK，就弹出一个电路图设计输入窗口，这是一张ispPAC10的内部电路图如图5.1.15所示。

图5.1.15　电路图设计输入界面

（2）编辑电路图连线

一开始所显示的电路图中各个PAC块均处于无任何连接的状态，现在根据所设计电路的要求，将电路中所需要的连线连接起来。方法如下:移动鼠标箭头到某个IA输入端，这时在输入端附近出现［］状态，双击［］一次，就会弹出一个名为Interconnect的小窗口，见图5.1.16所示。从该窗口列出的各引脚名中选择一个（图中选择IN1），点击OK确认后，在输入端与外引脚IN1之间就出现了一根连线，也可以用鼠标拖放的方式进行连接。重复上述过程直到完成整个电路图的连接。

图5.1.16　在电路图设计输入界面中编辑连线

（3）增益选择

将鼠标箭头移到某个IA的图符上，待出现［］状态符时，双击一次，就会弹出一个“Polarity ＆gain Level”小窗口，其中显示－10～＋10所有整数值的增益，选择其中的一个并点击OK确认，该PAC的增益就设置好了。重复上述过程直到完成整个电路图的增益设置。仿照上述方法，还可以对输出放大器OA的反馈电容的值进行设置。顺便指出，这种设置方式不是唯一的，也可以在主菜单中选择Edit→Symbol→选择参数设置的对象。

当所设计的电路都完成了连线和参数设置后，按主菜单的File→Save。

（4）如果所设计的是一个低通或带通滤波器电路，当完成设计后，可以对设计作一次仿真，以验证电路的特性是否与设计的初衷相吻合。PAC－Designer软件的仿真结果是以幅频和相频曲线的形式给出的。仿真的操作步骤如下:

①设置仿真参数。按Options→Simulator产生如图5.1.17所示的对话框。

图5.1.17　仿真参数设置

对话框中各选项的含义如表5.1.4所示。

表5.1.4　图5.1.17对话框各选项的含义

②执行仿真操作。在完成仿真参数设置后，点击电路图编辑窗口的主菜单命令Tools→Run Simulator菜单进行仿真操作。

③器件编程。完成了设计输入和模拟验证以后，最后一步就是对器件进行下载编程了。首先要检查下载编程电缆是否将PC机（并行口）与下载板（26针插座）连接好了，下载板上的器件是否安装了，5V电源加了没有，一切准备就绪后可以下载了。

图5.1.18　选择ispPAC20器件

点击电路图编辑窗口的主菜单命令Tools，在Tools下拉菜单中，若点击Download，即可完成下载；若点击Verify，可对器件中下载的内容与原始电路图进行校验；若点击Upload，可将PAC芯片中的内容（在没有加密码的情况下）读出并显示在电路图中。

ispPAC器件设有一个加密保护区，如果所设计的电路需要加密，在下载后要选择器件内容是否允许被读出，起加密保护作用。具体操作如下:Edit→Security。

（5）ispPAC20器件的软件的设计方法

点击主界面菜单条上File→New，在如图5.1.18所示的New小窗口，点击ispPAC20 Schematic文档，如图5.1.18所示。点击OK，打开ispPAC20的编辑界面，如图5.1.19所示。

可以看到PAC20有两个基本单元电路PAC块。IA1模块增加了模拟2选1多路器，由引脚MSEL来控制，当MSEL为0时，a通道选通；为1时，b通道选通。IA4也增加一个极性增益控制端PC，可以通过外面的信号来控制，也可在内部软件控制极性进行模拟仿真，方法如下:双击PC＝0/1处，可弹出一画面，如图5.1.20所示。

在PC＝0/1之间进行选择，点击OK。

PAC20中有一对高速比较器CP1、CP2，如图5.1.21所示。它的输出方式有多种，可以直接输出，异或输出，还可以是以RS触发器的方式输出。

图5.1.19　ispPAC20电路图设计输入界面

图5.1.20　极性控制端PC的设置

图5.1.21　PAC20中的两个比较器

图5.1.22　CP1_OUT的选择

CP1_OUT有两种输出选择，双击“Direct”处，可弹出选择窗口，如图5.1.22所示。

如果选定CP1output is registered，应在IA4中选定。方法如下:双击“Polarity Control:PC pin”弹出如图5.1.23中所示窗口，按图示操作即可。

Window输出口有两种选择模式，双击“XOR”，可弹出图5.1.24所示窗口。选择XOR mode表示CP1与CP2是相异或的方式输出；选择Flip－Flop mode表示是以RS触发器的方式输出，功能由用户配制决定。

为了得到抗干扰能力比较强的比较器，在PAC20中设有一个迟滞控制的比较器，可以通过双击Hyst＝on/off弹出图5.1.25的画面，通过使能的选择，点击OK。

回差电压为±47mV，它已经存放在E²CMOS存储器中，不可以设定。

图5.1.23　IA4极性控制

图5.1.24　比较器输出选择

图5.1.25　比较器的迟滞控制

此外，PAC20有一个8位DAC模块，如图5.1.26所示。当D0～D7输入为00H～FFH时，转换电压为－3V～＋3V的线性转换。

双击“E2Cell/Parallel inputs”弹出如图5.1.27所示的控制画面，选择适当的数据输入方式，点击OK。

具体D0～D7数据输入可以是外部输入数据，也可以是内部数据库，可以是串行输入，也可以是并行输入。如果选择E2Cell/Parallel inputs（此时的ENSPI管脚必须为0），当DMODE管脚为1时，外部输入数据；当DMODE管脚为0时，由内部数据库输入。如果选择Shift Register，此时DMODE管脚不起作用，ENSPI为1时，数据输入为JTAG模式，ENSPI为0时，数据输入为SPI模式。

图5.1.26　PAC20的DAC转换模块

图5.1.27　DAC输入方式的选择

（6）ispPAC80器件的软件设计方法

在设计输入处选择ispPAC80，如图5.1.28所示。点击OK，出现图5.1.29所示的isp－PAC80电路设计输入界面。

图5.1.28　选择ispPAC80器件

ispPAC80器件是一种专门用来实现高性能连续低通滤波器的可编程模拟器件。内含两个同时存储不同参数的五阶滤波器的配制（CfgA和CfgB），如图5.1.29所示。

ispPAC Designer软件含有8 000多种不同类型和参数的五阶低通滤波器数据库，该库中含有各种不同类型的滤波器，如巴塞尔滤波器（Bessel）、线性滤波器、高斯滤波器（Gaussian）、巴特沃斯滤波器（Butterworth）、椭圆滤波器等，每种类型的滤波器根据其参数值的不同，又分为不同的具体型号，共计8 244种。设计者可以任意调用该库，极大地方便了低通滤波器的设计，用户只需具备关于低通滤波器的技术参数知识，根据所要设计的滤波器的目标数据，从数据库中挑选出与目标数据相接近的方案，将其Copy到CfgA或CfgB中即可。具体方法如下:先设计第一个配置（CfgA），双击CfgA unknown所在的矩形框，产生如图5.1.30所示的五阶低通滤波器库。

图5.1.29　ispPAC80电路设计输入界面

根据设计要求选定一种滤波器，如第4001种（ID号为4000）的椭圆滤波器，双击该ID号，将该种滤波器拷贝进ispPAC80的第一组配置Configuration A中。同样可再选一种滤波器并将其拷贝进Configuration B中。这时，图5.1.29中的ispPAC80图形设计输入环境变成图5.1.31所示。