应用研究
TINA在数字系统设计分析中的应用
冉辉宗12李良荣1
(1.州大学理学院电子科学系贵州责阳550025；2.钢仁学院物理与电子科学系贵州铜仁554300)
数事我来与质用
损要：以交通灯控制系统、正弦信号发生器设计分析为实例，探究了EDA款件包TINA在数宇系统设计分析中的应用，利用TINA强大的仿真分新能力、独特的硬件实时测量系统，可以真实准确、方便高效的行数字系统的综合设计。
关键词：EDATINA数宇系统综合设计
中图分类号：N945
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)11-0098-02
ApplicationsofTINAinthedesignand
analysis of digital system
RanYaozong1-2; LiLiangrong
(1.Department of Electronic Science, Guizhou University, Guiyang 550025, China;
2.Department of Physics and Electronic Science,Tongren University,Tongren 554300,China )
Abstract: Taking the design and analysis of trafic light control system ,and sine wave signal generator as an example, the paper introduces the application of the EDA sofware package TINA in digital systems design and analysis. By the using of the powerful simulation and analytical capabilities, and unique hardware realtime measuring system of this sofiware package, TINA enables integrated design of digital systems to be authentic, accurate, convenient and efficient.
Key Words:EDA TINA digital system integrated design
1、概述
随着半导体材料科学与制造工艺地迅速发展，电子器件在最近几十年经历了从小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)到大规模集成电路(LSI)以至超大规模集成电路(VLSI)的发展历程。从集成电路、简单可编程器件到高密度大规模可编程器件地应用，数字系统的设计分析方法从根本上发生转变，由原来的手工设计，发展到了以EDA(Electronic DesignAutomation，电子设计自动化)技术为代表的现代电子设计方法。随着EDA技术地逐步发展，以美国的 PSPICE，Multisim.欧洲的TinaPro等为代表的各种EDA设计软件包，在电路系统设计与仿真环节给电子工程师带来了便利，极大的提高了工作效率。其中，TinaPro更是以其功能强大，界面友好、性价比高等特点获得了业界认可，广泛流行于四十多个国家。
TinaPro是欧洲DesignSoftKft.公司研发的EDA软件，支持包括中文在内的二十多种语言。它带有十分强大的元件库和仪器库，除具有直流分析、瞬态分析，正弦稳态分析、博立叶分析等常见的电路仿真分析功能外，还支持电路版图设计，VHDL语言仿真及 MCU仿真，其独特的硬件设备TINALabI更是支持将实时测量的各种数据与虚拟仿真结果相比对[3],极大地方便了电子工程师进行系统设计。
2、TINA应用探讨
以简单交通灯控制系统的设计和正弦信号发生器设计为具体例子，初步探究TINA在数字系统设计分析过程中的作用。
在简单交通灯控制系统设计中，我们采用数字系统传统的设计方法，即由功能概述到状态图（或ASM图），然后设计硬件单元电路实现具体功能这样一种自上而下的设计方法。该交通灯控制系统的逻辑功能如表1所述，约定绿灯持续时间为25t，黄灯持续时间为 5t，则红灯持续时间为30t，为此需设计-个定时器来实现这部分的定时功能；表1中交通灯控制器的状态分为SO"S3(共4种状态)，其状态图如图1所示。我们采用中规模集成IC直接构成状态控制电路实现控制功能。
98 方方数据
控制状态S SO (00) S1 (01) S3 (11) S2 (10)
表1控制器功能表
信号灯状态甲绿，乙红甲黄，乙红甲红，乙绿甲红，乙黄
车道运行状态
甲车道通行，乙车道禁止通行甲车道缓行，乙车道禁止通行甲车道禁止通行，甲车道通行甲车道禁止通行，甲车道缓行
根据逻辑功能分析，在此可采用4位
TL、TY/ST
X、1A1
x
X、0/0
0、X0
图1系统状态图
二进制计数器74163来定时控制器的时序：选用双4选1数据选择器74153及D触发器构成控制系统，来控制定时器与译码电路，关了电路简洁美观，在此利用TINA的"新建宏向导"工具，将上述两子电路打包成宏功能模块，分别命名为DSQ(定时器)和Control(控制器），结合输出端用门电路构成的译码电路，即可实现表1要求的交通灯控制器。电路如图2所示。
TINA支持文本、波形、图片等直接粘贴在工作区，对电路进行辅助说明和美化，如图2所示场景电路。在此调用了TINA的交通灯显示模块，辅以十字路口的背景图片，设计的交通灯控制系统场景形象逼真。启动"Digital"仿真功能，控制系统将按设计要求实现十字路口交通灯的控制功能。
值得补充的是，TINA还支持元器件3D视图地展示，适当场景