行为级建模
- 格式:ppt
- 大小:1.13 MB
- 文档页数:73
连载《fpga线下培训-第6天》【FPGA数据流建模、⾏为级建模、结构化建模区别】及【Ve。
这篇⽂件记录,FPGA的3种建模⽅式及基本的Verilog HDL语法,内容会根据学习进度,不断更新⼀、FPGA的3种建模⽅式 A、数据流建模(assign)在数字电路中,信号经过组合逻辑时会类似于数据流动,即信号从输⼊流向输出, 并不会在其中存储。
当输⼊变化时,总会在⼀定时间以后体现在输出端 同样,我们可以模拟数字电路的这⼀特性,对其进⾏建模,这种建模⽅式通常被称为数据流建模 1.1、是使⽤连续赋值语句(assign)对电路的逻辑功能进⾏描述,该⽅式特别便于对组合逻辑电路建模 1.2、连续驱动,连续赋值语句是连续驱动的,也就是说只要输⼊发⽣变化,都会导致该语句的重新计算。
1.3、只有线⽹型的变量才能在assign语句中被赋值 1.4、因为assign语句中被赋值的变量,在仿真器中不会存储其值,所以该变量必须是线⽹(Nets)类型,不能是寄存器(reg)类型 1.5、线⽹类型的变量,可以被多重驱动,也就是说可以在多个assign语句中驱动同⼀个net 1.6、reg型变量,不能被不同的⾏为进程(eg:always块)驱动 1.7、建议使⽤assign对组合逻辑建模,这是因为assign语句的连续驱动特点与组合逻辑的⾏为⾮常相似, ⽽且在assign语句中加延时可以⾮常精确地模拟组合逻辑的惯性延时。
1.8、assign语句与⾏为语句块(always和initial)、其它连续赋值语句、门级模型之间是并⾏的。
⼀个连续赋值语句是⼀个独⽴的进程,进程之间是并发的,同时也是交织的 B、⾏为级建模(initial、always) ⾏为⽅式的建模是指采⽤对信号⾏为级的描述(不是结构级的描述)的⽅法来建模。
在表⽰⽅⾯,类似数据流的建模⽅式,但⼀般是把⽤initial 块语句或always 块语句描述的归为⾏为建模⽅式。
行为级建模和结构化建模解读一、行为级建模行为级建模是一种系统建模方法,它主要关注系统的动态行为和交互。
这种建模方法特别适合于模拟和分析实时、嵌入式系统。
行为级建模具有以下几个主要特点:1. **重点在动态行为**:行为级模型的主要目标是捕获系统的动态行为,例如系统的响应时间和性能等。
这使得它成为对实时和嵌入式系统进行模拟和性能分析的理想选择。
2. **关注交互**:行为级建模强调系统各部分之间的交互,以及这些交互如何影响系统的整体行为。
这种交互可以包括硬件与硬件、硬件与软件、软件与软件之间的交互。
3. **抽象层次高**:虽然行为级模型详细描述了系统的动态行为,但它通常在一个相对高的抽象层次上工作,以便更有效地理解和分析系统。
这意味着模型可能会忽略一些细节,以简化模型并突出主要的行为特性。
4. **支持多种分析**:由于行为级模型关注动态行为,它可以支持多种分析,如性能分析、可靠性分析、控制系统分析和能源消耗分析等。
二、结构化建模结构化建模是一种更传统的系统建模方法,其重点是系统结构和组成部分之间的关系。
结构化建模主要基于自上而下的设计原则,将系统分解为更小的、更易于管理的部分。
以下是结构化建模的一些关键特点:1. **关注系统结构**:结构化模型强调系统的组成和各部分之间的关系。
这有助于更好地理解系统的整体结构和功能。
2. **分解和模块化**:结构化建模通常将系统分解为多个模块或组件,每个模块执行特定的功能。
这有助于简化设计和分析过程。
3. **顺序和流程**:在这种方法中,通常强调模块之间的顺序和流程关系,而不是并行或并发关系。
4. **强调因果关系**:结构化模型强调事件之间的因果关系,而不是实时交互或并发行为。
5. **易于理解和分析**:由于结构化模型通常更简单、更直观,因此更容易理解和分析。
这对于初步的系统设计阶段尤其有用。
总结:行为级建模和结构化建模是两种不同的系统建模方法,各有其优点和适用场景。
电磁特征行为级建模1.引言1.1 概述概述电磁特征行为级建模是一种通过分析和描述物体或系统在电磁环境中的行为来为其建立模型的方法。
在不同的电磁场环境中,物体或系统的电磁行为会产生不同的特征,这些特征可以被捕捉和分析,以进一步理解和预测其性能和行为。
传统的建模方法主要依赖于物理模型和经验模型,这些模型通常需要复杂的数学推导和实验数据验证。
然而,随着电磁感应技术的进步和计算能力的提高,电磁特征行为级建模成为一种更加高效和准确的建模方法。
电磁特征行为级建模的核心思想是通过采集和分析物体或系统在电磁环境中的电磁信号,利用机器学习、数据挖掘和模式识别等技术,提取出关键的特征信息,并将其作为建模的基础。
这种方法能够更好地描述物体或系统的电磁行为,同时减少了对物理模型的依赖。
通过建立准确的电磁特征行为级模型,我们可以更好地理解和优化物体或系统在复杂电磁环境下的性能和行为。
本文将首先介绍电磁特征行为的概念和特点,包括电磁信号的产生、传播和感应机制等。
接着,将详细介绍电磁特征行为级建模的方法和技术,包括特征提取、模型训练和评估等方面。
最后,对电磁特征行为级建模的应用前景进行展望,并提出未来的研究方向和挑战。
通过对电磁特征行为级建模的研究和应用,我们可以更好地理解和掌握物体或系统在电磁环境中的行为规律,为电磁感应和应用提供更准确和可靠的模型基础。
这将有助于推动电磁技术在各个领域的应用和发展,提高系统的性能和可靠性。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括以下内容:在该部分,我们将对本篇文章的结构进行介绍。
本文共分为三个主要部分:引言、正文和结论。
引言部分将首先对电磁特征行为级建模的概念进行概述,说明其在相关领域中的重要性和应用。
接着我们将介绍文章的结构,包括各个章节的内容和顺序。
最后,我们将明确阐述本文的目的,指明我们所探讨的问题和研究的目标。
正文部分将详细介绍电磁特征行为的概念和相关知识。
我们将探讨电磁特征行为的定义、特点和发展趋势,并提供一些实际的案例和应用。
泰勒级数行为建模
泰勒级数是一种数学方法,用于将一个函数表示为无穷级数形式。
这种方法可以被用来建模许多不同的自然现象和行为。
以下是一些可能用泰勒级数行为建模的例子:
1.弦振动:泰勒级数可以用来近似描述弦的振动行为。
在音乐
中,这种行为被用来合成音符和声音效果。
2.电子电路:泰勒级数可以用来描述电路中的电压和电流行为,
如滤波器和振荡器。
3.天气预测:泰勒级数可以用来近似描述大气中的压力、温度和
湿度等变量的变化,从而预测天气。
4.金融建模:泰勒级数可以用来描述股票价格和利率等变量的变
化,从而预测未来的值。
5.机器人控制:泰勒级数可以用来描述机器人的运动行为,从而
控制其动作。
这些只是泰勒级数应用的一些例子。
实际上,这种数学方法在科学和工程领域中被广泛应用,用来建模各种不同的现象和行为。
14位Single―slope ADC行为级建模与仿真摘要:单斜率型模/数转换器以其简单的结构、较高的分辨率和易于集成的优势,在红外焦平面读出电路设计中被广泛应用。
基于Matlab软件环境下的Simulink工具,建立了一个14位Single?slope ADC的系统模型。
其充分讨论Simulink工具下电路各单元模块的具体实现和信号间的时序关系,给出电路的行为级仿真结果,为Single?slope ADC的集成电路设计与实现提供参考。
关键词:单斜模/数转换器;行为级建模;红外焦平面;Simulink;集成电路设计;功能仿真中?D分类号:TN492?34 文献标识码:A 文章编号:1004?373X(2018)16?0104?04Abstract:As the single?slope ADC has the advantages of simple structure,high resolution,and easy integration,it has been widely used in the design of the infrared focal plane read?out circuit. Based on the Simulink tool in the Matlab software environment,a 14?bit single?slope ADC system model is built. The specific implementation utilizing the Simulink tool for each unit module of the circuit and the time sequence relationship among signals are fully discussed. The behavioral simulation results of the circuit are given,whichprovides a reference for the design and implementation of the single?slope ADC integrated circuit.Keywords:Single?slope ADC;behavioral modeling;infrared focal plane;Simulink;integrated circuit design;functional simulation 0 引言红外焦平面成像系统在军事、医疗扫描、空间探测、环境监控以及民用消费电子方面有着广泛的应用[1]。
4?bit FLASH ADC⾏为级建模与仿真2019-10-15摘要:基于Matlab/Simulink的平台,设计并实现了⼀种新型的单通道4?bit FLASH ADC⾏为级仿真模型,模型充分考虑到时钟抖动、失调电压、迟滞效应、⽐较器噪声等⾮理想特性,使整个系统更逼近实际电路。
在输⼊信号为1 GHz,采样时钟频率为500 MHz时,对⾮理想模型进⾏时域及频域分析,创建的模型和系统仿真结果可为ADC系统中的误差、静态特性及动态特性研究提供借鉴。
关键词: FLASH ADC; Matlab/Simulink;⾏为级建模;⾮理想特性中图分类号: TN911?34 ⽂献标识码: A ⽂章编号: 1004?373X(2013)22?0120?04ADC是数据采集系统的重要部件,常⽤的⾼速⾼精度ADC主要分为:并⾏ADC(FLASH ADC)、流⽔线ADC(Pipeline ADC)、过采样ADC(Sigma?Delta ADC)等。
在实际电路设计中,ADC采样率和分辨率是⼀对⽭盾,要实现⾼采样率就难以达到⾼分辨率。
FLASH ADC采样率最⾼,常⽤于500 MS/s以上采样率的场合,⽐如超宽带通信,但其分辨率⼀般只能达到4~8位,是常⽤的⾼速数据采集ADC。
1 设计简介在集成电路数模混合设计中,通常采⽤⾃顶向下的设计流程,如图1所⽰。
为了提⾼电路设计效率及仿真速度,对电路进⾏⾏为级建模已经成为设计的重要环节[1]。
本⽂基于Matlab和Simulink[2]⼯具分析FLASH ADC的架构特点并建⽴单通道FLASH ADC的⾏为级模型,充分考虑各⾮理想特性并进⾏仿真分析,为ADC系统指标分配及具体的电路设计提供了有⼒的参考条件。
2 FLASH ADC结构特点图2为FLASH ADC的结构框图[3],参考电压Vref经分压电阻⽹络输出若⼲个参考电压,和输⼊的模拟信号Vin输⼊⾄⽐较器阵列,得到⽐较值组成温度计码,该温度计码值经编码器得到输出的数字信号Data_out。
第6期2019年6月Vol.14No.6Jun.2019 Journal of CAEITdoi:10.3969/j.issn.1673-5692.2019.06.016一种流水线ADC及其非理想特性的行为级建模设计王晓岚J王海晖2(1.天津渤海职业技术学院,天津300402;2.武汉工程大学,武汉430205)摘要:为了采用行为级模型来模拟结构复杂的ADC变换器的电气性能,本文提出了一种流水线ADC的行为级建模设计。
首先提出流水线ADC行为级建模设计采用开关电容器电路构建,它由任意级联的k级流水级、前端采样保持(S/H)电路和数字校正逻辑构成,并给出了它们的具体模块电路实现及行为级模型;然后通过考虑流水线ADC的各种非理想特性如运算放大器的非理想特性参数(白噪声、有限直流增益、有限带宽、转换速率和饱和电压)、开关的非理想特性和采样时钟抖动,提出了实现这些非理想特性的行为模型。
最后采用一个10位流水线ADC在Matlab Simulink 中对其理想和非理想建模设计的仿真结果表明,本文提出的流水线ADC的行为级建模设计及其各个构成模块的非理想特性建模是精确和可行的。
关键词:开关电容器;流水线ADC;行为级建模;采样保持;传递函数;非理想特性;信号重建中图分类号:TN941.1文献标志码:A文章编号:1673-5692(2019)06-652-08A Behavioral Level Modeling Design for Pipelined ADC andIts Non-idealitiesWANG Xiao-Ian',WANG Hai-hui2(1.Tianjin Bohai Vocational Technology College,Tianjin300402,China;2.Wuhan Institute of Technology,Wuhan430205,China)Abstract:In order to use behavioral models to simulate the electrical performance of complex structured ADC converters,a behavioral level modeling design for pipelined ADC is proposed in this paper.Firstly, the proposed pipelined ADC behavioral modeling design is constructed using switched capacitor circuits, which is composed of an arbitrary cascade of k pipeline stages,a sample・and・hold(S/H)circuit at the front and digital correction logic, and the concrete realization of their module circuits and their behavioral level models.And then by considering various pipelined ADC non-idealities,such as operational amplifier non-ideal parameters(white noise,finite DC gain,limited bandwidth,slew rate and saturation voltages), the non-idealities of switchs and sampling clock jitter,the behavioral models to realize these non-idealities are presented.Finally,the simulation results for the ideal and non-ideal modeling designs of a10-bit pipelined ADC in Matlab Simulink show that the proposed behavioral level modeling design for pipelined ADC and the modeling for non・ideality of each constructive module is accurate and feasible.Key words:Switched capacitor;Pipelined ADC;Behavioral level modeling;Sample・and・hold;Transfer function;Non-ideality;Signal reconstruction收稿日期:2019-03-01修订日期:2019£5・11基金项目:湖北省教育厅科学研究项目计划重点项目(D2*******)2019年第6期王晓岚等:一种流水线ADC及其非理想特性的行为级建模设计6530引言模拟/数字变换器(Analog to Digital Converter, ADC)和数字/模拟变换器(Digital to Analog Converter,D A C)在数字处理核心与外部实际模拟接口中发挥了重要的作用。