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nach fünf weiteren Gatterverzögerungen wieder einen Anstieg der Ausgabe-
spannung zur Folge hat. Nach der Einschwingzeit sind an allen Inverterein-
gängen und -ausgängen zeitversetzte periodische Schwingungen zu beobachten
(Abb. 4.30c). Zur Beendigung der Simulation nach einer definierten Zeit wird
der Simulator mit einer Abbruchzeit aufgerufen:
ghdl
-r Ringinverter --wave=Ringinverter.ghw --stop-time=500ps
entity
Ringinverter
is end entity
;
architecture
PhySim
of
Ringinverter
is
signal
x0,x1,x2,x3,x4: tSpannung;
begin
G1:
entity
work.Inverter(PhySim)
generic map
(u_init=>
1.0
)
port map
(x0, x1);
G2:
entity
work.Inverter(PhySim)
port map
(x1, x2);
G3:
entity
work.Inverter(PhySim)
port map
(x2, x3);
G4:
entity
work.Inverter(PhySim)
port map
(x3, x4);
G5:
entity
work.Inverter(PhySim)
port map
(x4, x0);
end architecture
;
G1G2G3G4G5
x
0
x
1
x
2
x
3
x
4
a)
x
0
x
1
x
2
x
3
x
4
0 300
tinps
b)
c)
⇒
Web-Projekt:P4.2/Ringinverter.vhdl
Abb. 4.30. Zeitdiskrete Simulation des gesamten Ringinverters a) Schaltung b)
Strukturbeschreibung c) Simulationsergebnis
4.2.2 Verzögerungsparameter
Eine ereignisgesteuerte Simulation benötigt Zeitparameter, die aus dem elek-
trischen Verhalten der Logikschaltungen zu bestimmen sind. Das Lernziel in
diesem Abschnitt ist, eine Vorstellung zu vermitteln, wie heuristische Modelle
zur Berechnung von Zeitparametern aussehen und konstruiert werden. Aus-
gangspunkt ist das Simulationsergebnis für den Ringinverter aus dem Beispiel
zuvor. Das entwickelte Modell dient anschließend auch wieder als Beispiel für
weitere Untersuchungen.
Abbildung 4.31 zeigt die Spannungsverläufe am Ein- und am Ausgang des
untersuchten Inverters aus dem vorherigen Abschnitt. Im grau unterlegten Be-
reich ist der Signalwert ungültig, darunter »0« und darüber »1«. An diesem
Zeitverlauf lassen sich mehrere Arten von Zeitparametern definieren: Richt-
werte, Verzögerungszeiten, Haltezeiten und Umschaltzeiten. Der Richtwert für
die Verzögerung ist die Zeit zwischen einer 50%-igen Eingabeänderung und ei-
ner 50%-igen Ausgabeänderung. Die Haltezeit ist die Zeit, die der alte gültige
