|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ N1 CIRCUIT
DESIGN SUITE ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ ОБУЧЕНИИ
Пак С.С., ТГТУ
В связи с карантином на коронавирус COVID-19 и переходом на
дистанционное обучение легко можно понять, что в настоящее время самым
подходящим является среда проектирования N1 Circuit Design Suite с мощной
программой, используемой в разработке, как интегральных схем, так и
печатных плат для проверки целостности схемы и для анализа ее поведения,
позволяющее организовать дистанционное обучение, основой которого
является предъявление обучающимся определенные задачи для выполнения
лабораторных и практических работ по различным предметам.
Разработанная фирмой National Instruments среда проектирования N1
Circuit Design Suite — это целая лаборатория, предназначенная для
моделирования и проектирования радиоэлектронных устройств и печатных
плат на профессиональном уровне. Она имеет простой интерфейс пользователя,
позволяет моделировать сложные электронные устройства и проектировать
многослойные печатные платы. В предлагаемой работе представлены общие
сведения о среде N1 Circuit Design Suite, а также рассматривается процесс
создания принципиальной электрической схемы с помощью составной части
этой среды — программы Multisim 12.0.
Современное программное обеспечение позволяет автоматизировать все
стадии проектирования электронных устройств, включая подготовку
принципиальных схем, моделирование процессов в аналоговых и цифровых
цепях, компоновку и трассировку печатных плат, редактирование и расширение
библиотек компонентов. На рынке программного обеспечения, предна-
значенного для проектирования электрических цепей и устройств, сегодня
можно насчитать десятки специализированных пакетов. Наиболее известна из
них система сквозного проектирования электронных устройств NI Circuit
Design Tool, в которую входят программа моделирования и программной си-
муляции работы электронных цепей Multisim 12.0 и программа проектирования
печатных плат Ultiboard 12.0.
416
Программу Multisim 12.0, главное окно которой показано на рис. 1,
характеризует сочетание профессиональных возможностей и простоты,
расширяемость от простой настольной системы до сетевой корпоративной
системы разработки.
Рис. 1. Главное окно программы Multisim 12.0.
Этим объясняется широкое применение этой программы как для учебных
целей, так и для промышленного производства сложных электронных
устройств, их проверки и отладки. Она предлагает графический подход, позво-
ляющий уйти от традиционных методов макетирования электронных устройств
и
обеспечивающий
разработчиков
мощными
профессиональными
инструментами проектирования. Это позволяет оптимизировать проекты,
выявить ошибки на ранних стадиях разработки и уменьшить число доработок.
Программа Ultiboard 12.0, окно которой показано на рис. 2,
предназначена для разработки печатных плат устройств, схемы которых
подготовлены и отлажены с помощью Multisim 12.0. Она обладает
возможностью автоматизиоованного размещения компонентов на плате и
автоматической трассировки печатных проводников, а также предоставляет
417
Рис. 2. Окно программа Ultiboard 12.0.
разработчикам возможность работать в среде трѐхмерного (3D) про-
ектирования, в результате чего печатная плата и еѐ компоненты будут изоб-
ражаться в наглядном близком к реальному виде. Средства Ultiboard 12.0 поз-
воляют формировать трѐхмерные модели компонентов из их плоских топо-
логических данных, хранящихся в библиотеках программы, разрабатывать
собственные модели посредством импорта сложных контуров компонентов из
механических САПР, а также с помощью специального мастера.
Особенность программы Multisim 12.0 — наличие в ней виртуальных
измерительных приборов, имитирующих реальные аналоги. В неѐ входят эф-
фективные средства графической обработки результатов моделирования. Ещѐ
одна важная особенность — взаимодействие с графической средой LabVIEW,
предназначенной для разработки программно-аппаратных средств измерения и
управления.
Необходимые условия для эффективного использования Multisim 12.0 —
понимание алгоритмов, реализованных в программе, и знание принципов по-
строения моделей электронных компонентов. Неправильное применение мо-
делей компонентов, ошибочная настройка и использование вычислительных
алгоритмов могут привести к получению не соответствующих действи-
тельности результатов моделирования.
418
В Multisim 12.0 можно исследовать переходные процессы, возникающие
при воздействии на устройство входных сигналов различной формы. Про-
грамма позволяет анализировать работу цифроаналоговых и цифровых
устройств большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки
предоставляют большой набор широко распространѐнных электронных
компонентов. Имеется возможность создавать и подключать новые библиотеки
компонентов.
На основе анализа применения пакетов моделирования в процессе
обучения и выявленных дидактических свойств пакета Multisim 12.0,
выделяющих его из ряда других, можно сделать вывод о педагогической
целесообразности использования Multisim 12.0 как обучающего средства очень
широкого назначения. Круг задач, решаемых с помощью пакетов типа
Multisim, очень широк и соответственно велики возможности использования
этих систем в дистанционном учебном процессе.
419
Do'stlaringiz bilan baham: |
