“تقدم هذه الورقة نموذج IBIS بمستوى جودة 2 أ. بعد اجتياز اختبار المحلل ، تتم محاكاة النموذج ، بما في ذلك طفيليات حزمة RLC والأحمال المفروضة. عادةً ما يكون الحمل هو قيمة تحميل اختبار التوقيت الموجودة في ورقة البيانات لتوصيف مخزن الإدخال / الإخراج المؤقت. وبالمثل ، سيتم محاكاة مخطط تصميم الجهاز بنفس الإعدادات والأحمال. يتم فرض نتائج كلتا المحاكاة للتحقق من أن النموذج الناتج يتصرف وفقًا للنتائج المستندة إلى التخطيطي.
“
بقلم: جيرمين ليم ، مهندس تطبيقات المنتجات ، الأجهزة التناظرية ، كيث فرانسيسكو-تابان ، مهندس التحقق من التصميم ، الأجهزة التناظرية
ما هو نموذج IBIS؟
يرمز IBIS إلى مواصفة معلومات المخزن المؤقت للإدخال / الإخراج ، والتي تمثل خصائص أو سلوك المسامير الرقمية للجهاز التي يوفرها بائعو IC للعملاء لمحاكاة التصميم عالي السرعة. تحاكي هذه النماذج سلوك الإدخال / الإخراج للجهاز باستخدام المعلمات المحددة بواسطة IBIS Open Forum – مجموعة الصناعة المسؤولة عن إدارة وتحديث مواصفات ومعايير طراز IBIS. يوفر نموذج IBIS معلومات جدولة عن الجهد والجهد الزمني في تنسيق ملف نصي ASCII. لا تحتوي على بيانات خاصة لأن معلومات التصميم التخطيطي للدائرة المتكاملة مثل أبعاد الترانزستور ومعلمات نموذج الجهاز والدوائر المستخدمة في التصميم التخطيطي للمخزن المؤقت لم يتم الكشف عنها في النموذج. بالإضافة إلى ذلك ، يتم دعم نموذج IBIS من قبل معظم بائعي EDA ويمكن تشغيله في معظم الأنظمة الأساسية ذات المستوى الصناعي.
لماذا نستخدم نموذج IBIS؟
تخيل أن IC اجتاز الاختبار. بعد ذلك ، استخدم IC لتصميم لوحة دوائر والحصول على الموافقة على التصنيع على الفور. بعد أن تم تصنيع اللوحة ، وجد أن أدائها كان دون المستوى المطلوب بسبب بعض مشكلات سلامة الإشارة التي أدت إلى تداخل الإشارات ، أو تجاوز / عجز عن الهدف ، أو انعكاسات بسبب الممانعات غير المتطابقة. ماذا تعتقد سوف يحدث بعد ذلك؟ بالطبع ، كان لابد من إعادة تصميم وتصنيع اللوحة. في هذا الوقت ، يتم زيادة الوقت والتكلفة. كل ذلك بسبب وجود مرحلة واحدة مهمة لا تحدث: ما قبل المحاكاة. خلال هذه المرحلة ، يستخدم مصمم النظام نموذج المحاكاة للتحقق من سلامة إشارة التصميم قبل تصميم اللوحة. تم تطوير نماذج المحاكاة مثل SPICE و IBIS الآن على نطاق واسع لاستخدامها في المحاكاة لمساعدة مصممي النظام على توقع مشكلات سلامة الإشارة أثناء مرحلة ما قبل المحاكاة وحلها قبل التصنيع. تساعد هذه المرحلة في تقليل فرصة فشل اللوحة أثناء الاختبار.
التاريخ
في التسعينيات ، مع تزايد شعبية أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، إنتل®بدأت في تطوير ناقل إدخال / إخراج جديد من أجل ASIC منخفض الطاقة الذي يعمل عند حوالي 33 ميجاهرتز. للقيام بذلك ، كان من الضروري التأكد من عدم المساس بسلامة الإشارة ، وولد IBIS. توصل فريق بقيادة دونالد تيليان إلى فكرة: إنشاء جدول معلومات لمخازن الإدخال / الإخراج المؤقتة واستخدام هذه المعلومات لاختبار لوحات Intel. بعد فترة وجيزة ، شاركت Intel أوراق المعلومات هذه مع عملائها لمساعدتهم في تصميم اللوحة ، لكنها لم تقدم أي معلومات خاصة. من أجل أن تكون قادرة على نقل المعلومات بشكل موثوق في النموذج الورقي إلى محاكي العميل ، قررت إنتل العمل مع بائعي EDA ومصنعي الكمبيوتر الآخرين. قاموا بإنشاء منتدى IBIS المفتوح للمساعدة في توحيد معلومات المخزن المؤقت بتنسيق يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر. كان يسمى IBIS في الأصل جدول معلومات Intel Buffer ، والذي تم تغييره لاحقًا إلى مواصفات معلومات I / O Buffer. تم إصدار الإصدار 1.0 من IBIS في عام 1993. منذ ذلك الحين ، واصل منتدى IBIS المفتوح الترويج لـ IBIS ، وتوفير الأدوات والوثائق ، وتحسين المعايير لزيادة القدرات في المجالات المهنية. في عام 2019 ، تمت الموافقة على الإصدار 7.0 من IBIS. هذا يدل على أن IBIS يتطور باستمرار لتلبية متطلبات التكنولوجيا الجديدة.
كيف يتم إنشاء نموذج IBIS؟
يحاكي نموذج IBIS عمومًا سلوك المخزن المؤقت لجهاز الاستقبال والمحرك دون الكشف عن معلومات العملية المسجلة الملكية. للقيام بذلك ، من الضروري استخراج سلوك عناصر المخزن المؤقت IBIS القياسية وتمثيلها ببيانات VI و Vt في شكل جدول.
لإنشاء نموذج IBIS ، عادة ما يكون جمع البيانات هو الخطوة الأولى في عملية التطوير. يوضح الشكل 1 المراحل الرئيسية الثلاث لإنشاء نموذج IBIS.
الشكل 1. عملية توليد نموذج IBIS
جمع البيانات
هناك طريقتان لجمع البيانات لنموذج IBIS:
طريقة المحاكاة
تتطلب هذه الطريقة الوصول إلى مخطط تصميم الجهاز ، وصحيفة البيانات ، وحزمة RLC المجمعة.
طريقة قياس Benchmark
تتطلب هذه الطريقة الجهاز الفعلي و / أو لوحة التقييم ، وصحيفة البيانات ، وحزمة RLC المجمعة.
الشكل 2 هو توضيح للعناصر / المكونات الرئيسية الأربعة الموصوفة في نموذج IBIS.
الشكل 2. مخطط الكلمات الرئيسية لنموذج IBIS
اثنان من الثنائيات المتصلة بالمسامير مسؤولة عن حماية المخزن المؤقت عندما يتجاوز الإدخال نطاق التشغيل أو حدود المخزن المؤقت. اعتمادًا على كيفية عمل التصميم ، يمكن أن يكون حد snubber مرجع مشبك الطاقة ، عادةً VDD، أو المرجع المثبت على الأرض ، عادةً ما يكون أرضيًا أو -VDD. تعمل هذه الثنائيات كمشابك ESD ، وتجري عند الحاجة ، بينما تكون عناصر السحب لأعلى والعناصر المنسدلة مسؤولة عن سلوك محرك الأقراص العازلة أثناء الحالات المرتفعة والمنخفضة. لذلك ، يتم الحصول على البيانات المنسدلة والسحب عندما يكون المخزن المؤقت في الوضع النشط.
في النموذج ، يتم تمثيل هذه العناصر الأربعة الرئيسية في شكل بيانات الجهد الحالي (VI) ، والتي يتم سردها في الكلمة الأساسية[Power Clamp]و[GND Clamp]و[Pullup]و[Pulldown]تحت. يتم تمثيل سلوك التبديل لمخزن الإدخال / الإخراج أيضًا في النموذج من حيث وقت الجهد (Vt).
كلمات سلوك الجهد الحالي
►[Power Clamp]يمثل السلوك VI لصمام الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) لمشبك الطاقة لدبوس إدخال / إخراج رقمي أثناء حالة مقاومة عالية بالنسبة للجهد المرجعي لمشابك الطاقة.
►[GND Clamp]يمثل السلوك VI لصمام الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) المثبت على الأرض لدبوس إدخال / إخراج رقمي أثناء حالة مقاومة عالية ، والتي تثبت الجهد المرجعي فيما يتعلق بالأرض.
►[Pullup]يمثل سلوك VI عندما يتم دفع عنصر السحب لمخزن الإدخال / الإخراج عاليًا ، بالنسبة إلى الجهد المرجعي للسحب.
►[Pulldown]يمثل سلوك VI عندما يكون عنصر القائمة المنسدلة لمخزن الإدخال / الإخراج منخفضًا ، بالنسبة إلى الجهد المرجعي المنسدل.
بيانات هذه الكلمات الرئيسية في -VDDإلى 2 × V.DDضمن نطاق الجهد الموصى به وثلاث زوايا مختلفة (النوع ، والدقيقة ، والحد الأقصى). تمثل الزوايا النموذجية سلوك المخزن المؤقت عند التشغيل بالجهد الاسمي والعملية الاسمية ودرجة الحرارة الاسمية. تمثل الزوايا الدنيا سلوك المخزن المؤقت عند التشغيل عند أدنى جهد ، وعملية أسوأ حالة ، وأقصى درجة حرارة لتقاطع التشغيل (CMOS) / درجة حرارة تقاطع التشغيل الدنيا (BJT). تمثل الزوايا القصوى سلوك المخزن المؤقت عند الجهد الأقصى ، والعملية المثلى ، ودرجة حرارة تقاطع التشغيل الدنيا (CMOS) / درجة حرارة تقاطع التشغيل القصوى (BJT).
لكل جهد اجتاح عبر الدبوس ، يتم قياس تياره المقابل للحصول على سلوك الجهد الحالي المطلوب لنمذجة المخزن المؤقت وفقًا لمواصفات IBIS. يوضح الشكل 3 مثالاً على أشكال الموجة لمنحنيات VI الأربعة التي تم الحصول عليها في الزوايا الثلاث.
الشكل 3. أمثلة على أشكال الموجة لمنحنيات VI: (أ) بيانات المشبك الكهربائي ، (ب) بيانات المشبك الأرضي ، (ج) البيانات المنسدلة ، (د) البيانات المنسدلة.
تبديل السلوك
بالإضافة إلى بيانات VI ، تتضمن ورقة بيانات Vt سلوك تبديل المخزن المؤقت للإدخال / الإخراج في شكل أشكال موجية متصاعدة (انتقال من منخفض إلى مرتفع) وهبوط (انتقال ناتج مرتفع إلى منخفض). يتم قياس هذه البيانات عند اتصال الإخراج. يكون الحمل المستخدم عادةً 50 درجة مئوية ، وهو ما يمثل ممانعة مميزة لخط النقل. أيضًا ، لا يزال استخدام المخزن المؤقت للإخراج لدفع الحمل هو الأفضل. يرتبط هذا الحمل بمقاومة خط النقل المستخدم في النظام. على سبيل المثال ، إذا كان النظام سيستخدم 75Ω تتبعًا أو خطوط نقل ، فإن الحمل الموصى به لاستخدامه للحصول على بيانات Vt هو 75Ω.
بالنسبة إلى CMOS القياسي ذي الدفع والسحب ، يوصى بتضمين أربعة أنواع من بيانات Vt في نموذج IBIS:
►ارتفاع الموجة ، تحميل مع V.DDالمعيار
ارتفاع شكل الموجة ، الحمل المشار إليه على الأرض
►هبوط الموجي ، تحميل مع V.DDالمعيار
شكل الموجة الساقط ، الحمل المشار إليه على الأرض
يتم تضمين شكلين موجيين صاعدين في الكلمة الأساسية للنموذج[Rising Waveform]تحت. يصف عندما تكون الأحمال متصلة بـ V.DDوالأرضي على انتقال الإخراج المنخفض إلى العالي لمخزن الإدخال / الإخراج المؤقت.من ناحية أخرى ، نموذج الكلمات الرئيسية[Falling Waveform]يوضح الشكلان الموجيان المتساقطان أدناه عندما يكون الحمل متصلاً بشكل متساوٍ بـ V.DDوالأرض عند الانتقال من الأعلى إلى المنخفض لمخزن الإدخال / الإخراج المؤقت. وتجدر الإشارة إلى أن تأرجح الإخراج لن يتم تحويله بالكامل بسبب الحمل المتصل بالمخرجات. كما هو الحال مع سلوك الجهد-التيار ، يتم الحصول على بيانات وقت الجهد في ثلاث زوايا مختلفة. يتم عرض أمثلة على هذه التحولات في الشكل 4.
في نفس الوقت الذي يتم فيه الحصول على جدول Vt ، يتم استخراج قيمة معدل المنحدر. معدل المنحدر هو المعدل الذي ينتقل عنده الجهد من حالة إلى أخرى ، حيث يأخذ 20٪ إلى 80٪ من حافة الانتقال الصاعدة أو الهابطة.في نموذج IBIS ، يتم سرد معدل المنحدر كنسبة dV / dt عند[Ramp]أسفل الكلمة الرئيسية ، وعادة ما يتم عرضها بعد جدول فاتو. لا تتضمن هذه القيمة تأثيرات طفيليات الحزمة لأنها تمثل فقط خصائص وقت الصعود ووقت الهبوط للمخزن المؤقت للإخراج الجوهري.
يتضمن نموذج IBIS أيضًا بعض مواصفات ورقة البيانات التي تستند إليها المحاكاة ، مثل نطاقات جهد التشغيل ودرجة الحرارة ، وعتبات جهد منطق الإدخال ، وقيم تحميل اختبار التوقيت ، وسعة المخزن المؤقت ، وتكوين الدبوس. هناك أيضًا طفيليات حزمة RLC مجمعة في النموذج ، والتي لا توجد في ورقة البيانات ، ولكنها مهمة جدًا لمحاكاة التتبع لأنظمة التصميم عالية السرعة ، لأن هذه الطفيليات يمكن أن تقدم تأثير تحميل على المحاكاة ، والتي يمكن أن تؤثر على انتقال من خلال الإرسال سلامة إشارة الخط.
الشكل 4. مثال على الشكل الموجي لسلوك تبديل المخزن المؤقت للإدخال / الإخراج: (أ) ارتفاع شكل الموجة ، تحميل عند VDDكمعيار ،
(ب) ارتفاع شكل الموجة مع الحمل المشار إليه على الأرض ، (ج) شكل الموجة السقوط مع تحميل الإشارة إلى V.DD(د) شكل الموجة السقوط مع الحمل المشار إليه على الأرض.
تنسيق IBIS
يصف هذا القسم المرحلة الثانية ، بناء النموذج ، المعروف أيضًا باسم تنسيق IBIS. بعد جمع كل البيانات الضرورية ، يمكن الآن إنشاء النموذج. يشتمل نموذج IBIS بشكل أساسي على ثلاثة أجزاء: ملف الرأس الرئيسي ووصف المكون ونموذج المخزن المؤقت.
يحتوي ملف الرأس الرئيسي على معلومات عامة حول النموذج. تحدد ما يلي:
نسخة ►IBIS
الكلمات الرئيسية النموذجية:[IBIS Ver]
هذا هو الإصدار الذي يعتمد عليه النموذج. إنه يخبر مدقق المحلل اللغوي للمحاكي بنوع البيانات التي ستكون موجودة في الملف ؛ لذلك ، فإنه يلعب دورًا مهمًا في تحديد ما إذا كان النموذج سوف يجتاز اختبار المحلل اللغوي.
اسم الملف
الكلمات الرئيسية النموذجية:[File Name]
الاسم الفعلي للملف ، والذي يجب أن يكون بأحرف صغيرة ويستخدم امتداد الملف الصحيح .ibs.
► رقم الإصدار
الكلمات الرئيسية النموذجية:[File Rev]
مساعدة في تعقب المراجعات الملف.
► التاريخ
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Date]
يعرض وقت إنشاء النموذج.
► ملاحظات
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Notes]
تزويد العملاء بمعلومات مرجعية حول النموذج ، أي ما إذا تم الحصول على البيانات من المحاكاة أو من القياسات المعيارية.
► المصدر
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Source]
من أين جاء النموذج ، أو من هو مقدم النموذج.
► إخلاء المسؤولية
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Disclaimer]
► حقوق النشر
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Copyright]
لاحظ أنه يجب توفير العناصر الثلاثة الأولى المدرجة ضمن ملف الرأس الرئيسي. العناصر الأخرى غير مطلوبة ، ولكن من الأفضل تضمينها لتوفير تفاصيل إضافية حول الملف.
الشكل 5. مثال على ملف الرأس الرئيسي في نموذج IBIS باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
يصف الجزء الثاني من نموذج IBIS المكونات. يتطلب هذا القسم البيانات التالية:
► اسم المكون
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Component]
كما يوحي الاسم ، هذا هو اسم الجهاز الذي يتم تصميمه.
قائمة ►Pin
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Pin]
في النموذج ، يحتوي هذا القسم على ثلاثة أعمدة على الأقل: رقم التعريف الشخصي واسم الدبوس واسم الطراز. تستند هذه القائمة على ورقة البيانات. تأكد من مطابقة أرقام التعريف الشخصية وأسماء الدبوس بشكل صحيح لتجنب الالتباس. لاحظ أيضًا أنه في نموذج IBIS ، كل دبوس له اسم نموذج مخصص. لا يكون اسم النموذج هذا بالضرورة هو نفسه اسم الدبوس الوارد في ورقة البيانات ، لأن اسم طراز الدبوس يخضع لتقدير صانع النموذج. أيضًا ، قد تشير بعض الدبابيس إلى نفس اسم الطراز. هذا هو الحال بالنسبة للمخازن المؤقتة مع نفس التصميم التخطيطي. سيتصرفون بالطريقة نفسها ، لذا فإن مجموعة واحدة من البيانات تكفي لتمثيلها.
► الصانع
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Manufacturer]
حدد الشركة المصنعة للمكون الذي يتم تصميمه.
► تغليف الطفيليات
نموذج الكلمة الرئيسية: [Package]
الكلمات الرئيسية النموذجية:[Package]
يصف هذا العنصر الخصائص الكهربائية لحزمة المكونات ، بما في ذلك قيم المقاومة المجمعة ، والحث ، والسعة.إذا كانت طفيليات RLC الخاصة بالدبوس معروفة أيضًا ، فيجب إدراجها في النموذج جنبًا إلى جنب مع قائمة الدبوس[Pin]تحت الكلمة الرئيسية.يوفر نموذجًا أكثر دقة يغطي[Package]قيم RLC المدرجة تحت الكلمات الرئيسية.
الشكل 6. مثال على وصف مكون في نموذج IBIS باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
يصف الجزء الثالث من نموذج IBIS نموذج المخزن المؤقت. يتم تقديم سلوك I / O المؤقت هنا ، خاصةً بياناته IV و Vt.يستخدم لأول مرة[Model]الكلمة الأساسية تعطي اسم النموذج.يجب أن يتطابق اسم النموذج[Pin]تتطابق الأسماء المدرجة في العمود الثالث أسفل الكلمات الرئيسية. لكل نموذج مخزن مؤقت ، يجب تحديد المعلمة Model_type. يجب أيضًا إعطاء سعة snubber تحت المعلمة C_comp لحساب السعة كما تُرى من جانب الوسادة عند النظر إلى snubber.
هناك أنواع مختلفة من المخازن المؤقتة التي يمكن نمذجتها ، ولكل منها قواعد خاصة مختلفة. الأنواع الأربعة الأكثر شيوعًا للمخازن المؤقتة ومتطلباتها في نموذج IBIS موصوفة أدناه:
► المدخلات العازلة
نوع النموذج: المدخلات
يتطلب نوع النموذج هذا حدًا منطقيًا للإدخال ، مدرجًا تحت المعلمات Vinl و Vinh. إذا لم يتم تعريفه ، فسيستخدم المحاكي القيم الافتراضية 0.8 فولت و 2 فولت على التوالي. تساعد هذه المعلمات جهاز المحاكاة على إجراء حسابات التوقيت واكتشاف انتهاكات سلامة الإشارة.
الشكل 7. مثال على تمثيل نموذج المخزن المؤقت للإدخال باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
► المخرج المؤقت ذو الحالتين
نوع النموذج: الإخراج
يمثل هذا النوع من النماذج مخزنًا مؤقتًا للإخراج يتم تمكينه دائمًا ، إما مدفوعًا مرتفعًا أو منخفضًا. يتضمن قيم تحميل اختبار التوقيت المدرجة ضمن المعلمات Vref و Rref و Cref و Vmeas. هذه المعلمات غير مطلوبة ، لكن وجودها في النموذج يساعد المحاكي على إجراء حسابات توقيت على مستوى اللوحة.
لاحظ أن الكلمات الرئيسية غير مدرجة لأن مثل هذه المخازن المؤقتة لا يمكن تعطيلها[Power Clamp Reference]و[GND Clamp Reference]، لن تعطي[Power Clamp]و[GND Clamp]بيانات الجدول السادس.
الشكل 8. مثال تمثيل لنموذج المخزن المؤقت للإخراج ثنائي الحالة باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
► ثلاث حالات عازلة للإخراج
نوع النموذج: ثلاثي
يمثل هذا النوع من النماذج مخزنًا مؤقتًا للإخراج لا يحتوي فقط على حالة محرك أقراص مرتفع وحالة منخفضة للقيادة ، ولكن أيضًا حالة مقاومة عالية ، حيث يمكن تعطيل هذا المخزن المؤقت. مثل نوع نموذج الإخراج ، فإنه يتضمن أيضًا قيم تحميل اختبار التوقيت ، المدرجة ضمن المعلمات Vref و Rref و Cref و Vmeas. تساعد إضافة هذه المعلمات إلى النموذج المحاكي على إجراء حسابات توقيت على مستوى اللوحة.
الشكل 9. مثال تمثيل لنموذج المخزن المؤقت الناتج ثلاثي الحالات باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
► I / O العازلة
نوع النموذج: I / O
هذا النوع من النماذج هو مزيج من مخازن الإدخال والإخراج. لذلك ، فإن المعلمات المدرجة في هذا النموذج هي Vinl و Vinh و Vref و Rref و Cref و Vmeas.
يجب على صانعي النماذج مراعاة هذه الإرشادات عند إنشاء نماذج IBIS. يمكن العثور على مزيد من الإرشادات في دليل IBIS على موقع المنتدى المفتوح IBIS. يجب اتباع إرشادات النمذجة المناسبة وإلا سيفشل النموذج في التحقق من صحته.
الشكل 10. مثال على تمثيل نموذج I / O المؤقت باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
التحقق من صحة النموذج
ينقسم التحقق من صحة نموذج IBIS إلى جزأين: اختبار المحلل اللغوي والمعالجة ذات الصلة.
اختبار المحلل اللغوي
عند بناء نموذج ، من الأفضل استخدام برنامج يحتوي بالفعل على Golden Parser ، وهو برنامج يقوم بفحص بناء الجملة ويتحقق من أن بيانات نموذج IBIS الذي تم إنشاؤه تتطابق مع الإشارة إلى مواصفات إصدار النموذج. بعض البرامج التي تتمتع بهذه الإمكانية هي Cadence Model Integrity و Hyperlynx Visual IBIS Editor.
إذا اجتاز النموذج اختبار المحلل اللغوي ، فهذا يعني أن النموذج الذي تم إنشاؤه يتبع التنسيق القياسي والمواصفات ، وتتطابق بيانات VI مع بيانات Vt. إذا لم ينجح ، فمن الأفضل معرفة سبب الخطأ. أبسط سبب محتمل هو أن النموذج يستخدم تنسيقًا أو كلمة رئيسية لا تتوافق مع مواصفات IBIS ، والتي يسهل تصحيحها. أنواع أخرى من الأخطاء هي عدم تطابق البيانات VI و Vt. عند حدوث ذلك ، قد يكون الخطأ في بيانات VI المنسدلة أو المنسدلة ، أو في بيانات Vt. هذا هو الحال عندما لا يتطابق السلوك الذي تمثله بيانات VI مع السلوك الذي تمثله بيانات Vt. قد تكون هناك حاجة لإعادة المحاكاة لحل هذه المشكلة. ولكن قبل ذلك ، يجب أولاً فحص قيم الجهد والحمل الموضوعة في النموذج لمعرفة ما إذا كانت صحيحة. إذا كان سبب الخطأ شيئًا بسيطًا مثل قيمة الجهد المحددة بشكل خاطئ ، فلا داعي لقضاء المزيد من الوقت في إعادة المحاكاة.
يوضح الشكلان 11 و 12 أمثلة لنماذج IBIS التي نجحت في اختبار المحلل اللغوي وفشلت فيه ، على التوالي.
الشكل 11. نموذج المخزن المؤقت الذي فشل في اختبار المحلل اللغوي باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
في الشكل 11 ، لاحظ كيف أثناء اختبار المحلل اللغوي ، يقوم البرنامج بوضع علامة على الخطأ الذي تسبب في فشل النموذج في الاختبار. هذا يجعل من السهل على صانعي النماذج تصحيح أخطاء النموذج قبل الانتقال إلى خطوة التحقق التالية. الخطأ في هذا المثال هو أن المخزن المؤقت يستخدم نوع نموذج خاطئ. تتطلب مواصفات IBIS إدخال أنواع نماذج الإدخال / الإخراج بأحرف كبيرة ، لكن هذا الرسم التخطيطي يستخدم الأحرف الصغيرة.
الشكل 12. نموذج المخزن المؤقت الذي تم اختباره بواسطة المحلل اللغوي باستخدام نموذج الإيقاع النزاهة
اجتاز النموذج الموضح في الشكل 12 اختبار المحلل اللغوي. لاحظ أنه في الكلمة الأساسية Model_type ، تم تغيير الإدخال / الإخراج إلى أحرف كبيرة ، مما أدى إلى حل الخطأ.
لاحظ أن النماذج التي تم التحقق من صحتها فقط هي التي يمكنها إدخال المعالجة ذات الصلة.
المعالجة ذات الصلة
قد يتساءل المرء ، كيف يمكننا التأكد من أن النموذج الذي تم إنشاؤه يتصرف تمامًا مثل الجهاز الفعلي؟ الجواب هو المعالجة ذات الصلة.
هناك مستويات / ارتباطات جودة مختلفة لنماذج IBIS:
|
مستوى الجودة |
يبين |
|
المستوى 0 |
بواسطة Golden Parser (ibischk) |
|
المستوى 1 |
كاملة وصحيحة كما في ملف قائمة التحقق. |
|
المستوى 2 أ |
المتعلقة بالمحاكاة |
|
المستوى 2 ب |
المتعلقة بالقياس |
|
مستوى 3 |
كل شيء أعلاه |
تقدم هذه الورقة نموذج IBIS بمستوى جودة 2 أ. بعد اجتياز اختبار المحلل ، تتم محاكاة النموذج ، بما في ذلك طفيليات حزمة RLC والأحمال المفروضة. عادةً ما يكون الحمل هو قيمة تحميل اختبار التوقيت الموجودة في ورقة البيانات لتوصيف مخزن الإدخال / الإخراج المؤقت. وبالمثل ، سيتم محاكاة مخطط تصميم الجهاز بنفس الإعدادات والأحمال. يتم فرض نتائج كلتا المحاكاة للتحقق من أن النموذج الناتج يتصرف وفقًا للنتائج المستندة إلى التخطيطي. ستعرض المقالة التالية حالة استخدام لإنشاء نموذج IBIS باستخدام برنامج مفتوح المصدر.
لماذا تعتبر نماذج IBIS ضرورية للمحاكاة
يتم دعم نموذج IBIS على نطاق واسع من قبل معظم بائعي EDA. إنها سهلة الاستخدام وأصغر ، مما يؤدي إلى أوقات محاكاة أسرع. لا تحتوي على معلومات خاصة بالعمليات والدوائر ، ومعظم موردي أشباه الموصلات على استعداد لتقديم نماذج IBIS لعملائهم. ليس لديهم كل هذه المزايا فحسب ، بل إنهم يحاكيون بدقة سلوك الإدخال / الإخراج للجهاز.
باستخدام نماذج IBIS ، يمكن للمصممين توقع وحل مشكلات سلامة الإشارة دون الحاجة إلى الانتظار حتى وضع النماذج الأولية للوحة أو مرحلة التصنيع. وهذا يسمح لهم بتقصير دورة تطوير اللوحة ، مما يساعد بدوره على تسريع وقت الوصول إلى السوق.
باختصار ، يستخدم العملاء نماذج IBIS لأن استخدامها في المحاكاة لا يوفر التكاليف فحسب ، بل يوفر أيضًا وقت التصميم وتصحيح الأخطاء ، مما يؤدي إلى تحقيق إيرادات أسرع من تصميمات اللوحات.
فيما يلي مجموعة من نماذج محاكاة IBIS لمنتجات الأجهزة التناظرية.
مراجع
Casamayor، Mercedes.AN-715 – الاقتراب من نموذج IBIS: ما هو نموذج IBIS؟ كيف يتم إنشاؤها؟ شركة أنالوغ ديفيسيز ، 2004.
دليل نمذجة IBIS (الإصدار 4.0 من IBIS). منتدى IBIS المفتوح ، سبتمبر 2005.
الإصدار 7.0 من IBIS. منتدى IBIS المفتوح ، أبريل 2020.
روي ليفينثال ولين جرين. نمذجة أشباه الموصلات: للإشارة والطاقة ومحاكاة السلامة الكهرومغناطيسية. سبرينغر ، 2006.
عن المؤلف
انضم جيرمين ليم إلى الأجهزة التناظرية في أكتوبر 2014 كمهندس تطبيقات المنتج. منذ ذلك الحين ، ركزت مساهماتها في ADI على تطوير نماذج IBIS لمختلف منتجات ADI. Jermaine هو خريج Pamantasan ng Lungsod ng Maynila بدرجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية. بيانات المتصل:[email protected].
انضم Keith Francisco-Tapan إلى شركة Analog Devices في مارس 2012 كمهندس تصميم تناظري. طورت في البداية نماذج IBIS للعديد من منتجات ADI وأتقنت قدرات تطوير النماذج في ADGT. لديها الآن دور جديد كمهندس التحقق من تصميم AMS. تخرجت من جامعة ولاية مينداناو – معهد إليجان للتكنولوجيا بدرجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية. بيانات المتصل:[email protected].