Neue Simulationsmethoden zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Simulator, der am IMS entwickelt wurde, war bisher auf stückweise konstante (also sprunghafte) Eingangserregungen der Analogschaltung beschränkt. Eine Rampenfunktion als Eingangserregung konnte daher nur durch eine Treppenfunktion beschrieben werden. Jede Eingangsänderung löst im Simulationskern eine Suche im Zustandsraum aus, was bei vielen kleinen Sprüngen eine enorme Zunahme der Laufzeit verursacht. Um dieses Problem zu umgehen, sollten neben rechteckförmigen auch rampenförmige Eingangssprünge vom Simulationskern unterstützt werden. Die Weiterentwicklung des Simulators zur Unterstützung von rampenförmigen Signaleingangserregungen sowie ein Vergleich der damit erzielbaren Geschwindigkeit und Genauigkeit mit bisherigen Verfahren waren die Hauptziele dieses Vorhabens. Sie wurden erreicht. Zusätzlich wurde die Schnittstelle zu digitalen Simulatoren verbessert, wodurch die Anbindung digitaler Schaltungsteile möglich wurde. Es hat sich weiterhin herausgestellt, dass eine deutliche Steigerung der Simulationsgeschwindigkeit durch die Parallelisierung des Simulationskerns möglich ist. Es ergab sich ein Speedup von 7,1. Außerdem wurde eine Implementierung eines geschlossenen Regelkreises entwickelt. In der entwickelten Bedienoberfläche von Matlab/Simulink zur Regelung eines Signals können eine obere und untere Grenze ausgewählt werden. Dabei kann ein Signal beobachtet werden und bei Über/Unterschreiten der Grenze ein Wechsel des Eingangssignals erfolgen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Modeling of Linear Stimuli for Accelerated Mixed-Signal Simulations, ANALOG 2016, Bremen, Germany, 2016
Divanbeigi, S.; Lee, H.-S. L.; Röhrig E.; Olbrich, M.; Barke E.
- "Accelerated Mixed-Signal Simulations Using Multi-Core Architecture," FAC 2017; Frontiers in Analog CAD, 2017, pp. 1-5
Divanbeigi, S.; Aditya, E.; Olbrich, M.
