Simulateur (Electronique)

Simulateur (électronique)

Simulation de composants électroniques

Un domaine industriel utilisant des outils de simulation est celui de la conception de circuits électroniques. Un simulateur permet, par exemple, de vérifier la fonctionnalité logique d'un circuit avant de passer aux étapes suivantes de la conception.

Simulation numérique

Article détaillé : Électronique numérique.

La simulation du comportement d'un circuit numérique nécessite une description du circuit à base d'un langage de description matériel (HDL), par exemple le Verilog ou le VHDL. Cette description peut avoir différents degrés de finesse ou niveaux de description:

• description comportementale : on décrit le circuit à l'aide de fonctions de haut niveau (décodeur, multiplexeur, mémoire, opérateur logique ou arithmétique, etc.) ;
• Register Transfer Level : le système est décrit comme un ensemble d'opérations combinatoires et de registres (élément séquentiel de base)
• portes : l'ensemble du système est décomposé en portes logiques élémentaires.
• transistor : les portes logiques sont remplacées par leur constitution en transistors.

Le fonctionnement d'un simulateur numérique peut être assimilé à un mécanisme de planification. Lorsqu'un signal est modifié (on parle d'événement), on réévalue toutes les équations logiques qui en dépendent. Chacune d'entre elle est susceptible de piloter d'autres signaux et de provoquer à son tour d'autres évènements. Le simulateur enregistre donc le planning des pilotes à venir et les traitent par ordre d'occurrence. Lorsque un signal possède simultanément plusieurs pilotes, le simulateur effectue une résolution de manière à arbitrer le conflit en comparant la force des différents pilotes. Si le signal est modifié, l'évènement correspondant est alors traité (on boucle).

Comme un circuit réel est utilisé au sein d'un système, il est nécessaire de modéliser celui-ci de manière comportementale de manière à pouvoir tester le composant au cours d'une simulation. Dans le jargon de la conception, on nomme ce modèle testbench ou banc d'essai. Celui-ci comportera typiquement un pilotage de la réinitialisation, de l'horloge et des interfaces du circuit.

Simulation analogique

Article détaillé : Électronique analogique.

Calcul du courant et de la tension aux nœuds d'un circuit analogue.

• entrées du simulateur :
  • SPICE netlist
• fonctionnement d'un simulateur numérique

Simulation de composants mixtes

Article détaillé : Électronique mixte.

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