使用NI-LabVIEW和NI-Multisim实现数字电路和模拟电路的联合仿真.docx

运用NI1.abVIEW和NIMu1.tisim实现数字电路和模拟电路的联合仿真概览以下文档介绍了如何在NI1.abV1.EW和MU1.tiSim软件之间实现模拟和数字数据的联合仿真。学习如何运用1.abVIEW来变更Mu1.1.isim软件中的一个串联R1.C电路中直流电源的电压输出值，然后将仿真后的电路输出电压回传给1.abV1.Ek并在1.abVIEW显示图形中进行显示。书目1 .2 .软件需求3 .在MU1.1.iSirn中创建一个模拟电路4 .在1.abVIEW中创建一个数字眼制器5 .在1.abVIE、和MU1.tiSim之间或现联合仿克6 .维7 .相关链接简介在设计和分析一些完整系统（例如电力和机械行业的一些工程应用）的时候，您须要有效地在模拟部分和数字部分之间进行设计。传统的平台不能精确地将模拟和数字部分进行综合仿真，所以设计错误会影晌到物理原型，进而造成低效率而且冗长的设计过程。现在，运用具有全新联合仿真实力的皿国国和国空典，您可以为整个模拟及数字系统设计出精确的，闭环逐点仿真.软件需求在起先1.abVIEU1和;MUItiSim的联合仿真之前，你必需依据依次安奘下面的软件.1 .安装1.abV1.EW2011完整版/专业版或更新的版本Q1.abVIEW22 .安装1.abVIEM限制设计与仿真模块2011或更新版本3 .安装MUHiSimI2.0或更新版本。在安装MUHiSim的过程中选择我类M1.1.abVIEW-Mu1.tisimCo-Simu1.ation插件。4.现在，你已经胜利安装了1.abY1.EW与MUItiSim联合仿真所需的开发环境。在Mu1.tisim中创建一个模拟电路1.放置一个压控电压源，这样在仿真的过程中就可以运用1.abVIER'来调整直流电压输出值。右键单击，从弹出的快拢菜单中选择放置元件，选择以下参数:库组：据件别件数元类元MasterDatabaseSourcesContro1.1.edVo1.tageSourcesVo1.tage_Contro1.1.edVo1.tage_Source点击确认来将元件放巴到电路原理图上。双击该元件可以变更限制电压与输出电压的比率。假如设置比率为IV/V,那么当1.abYIEW变更IV的时候，Mu1.tisim中的用控电压源也会变更IkV11V2 .在电路图上放置电阻，电容和电感。运用以下参数的志向元件:控件别件数元类元MasterDatabaseBasicCAPACITOR.INDUCTOR,RESISTORC=50F,1=20mH,R=IO随着MUItiSii112.0的发布,您可以运用非志向电阻,电容和电感，添加元件的寄生参数，对非志向元件，运用以下参数：数元类元MasterDatabaseBasicNON_IDEA1._R1.CNONIDEA1.CAPACITOR.NONIDEA1.INDUCTOR,NONIDEA1.RESISTOR放置元件以后，你必需双击每一个元件来变更非志向元件的值这个时候也同时可以修改牢靠的寄生参数。3 .最终，在电路图中放置电路的地。在选择元件对话框中，选择以下参数:库组：商件别件数元类元MasterDatabaseSourcesPowerSourcesGround4 .现在，你已经可以在电路图中添加1.abVIEW交互接口,用以与1.abYIE1.r仿真引擎之间的数据收发。这些MUItiSinI中的接口是分级模块(HierarChiCa1.B1.ock)和了电路(SubYircuit)接口HBSC'右键点击鼠标并从弹出的快徒菜单中选择P1.aceonschenatic*HBSC.或者简洁地点击键盘<Ctr1.T>,放置一个HB/SC接口在电路图的左上方，另一个放置在右上方。按住CtrI并点击R将其次个接口旋转180度。依据卜图将电路与接口连接起来。5 .然后，你必需打开1.abV1.EfCO-Si1.BU1.atiOnTerina1.s窗口来将HB/SC接口设巴为针对1.abWER'的输入或者输出。阅读到ViewMabviEICoriBu1.ationTenina1.s留意前面放假在本窗口中的HB/SC接口，为了将各个接口配置为输入或者输出，在模式设置中选择所须要的选项，然后可以在美型设置中将各个接口设置为电压或者电流输出/输出,最终，假如你想将放置的输入输出接口设置为不同的功能对，你可以选择NegatiVeCOnneCtion.招【01配置为,入，然后将102配餐为r6 .留意Mu1.tisindesignVIpreview会依据你所作的选择的不同不断更新。这个预览是之后你会放入1.abVIEH用作与MUItiSim电路交玩的虚拟仪器(VI)。假如你希望变更这个VU1.tiSimV1.中输入与辘出接口的名字，可以修改1.abV1.EITeraina1.设置中的文本“例如，为输入和输出模块更改Vo1.tage【n和Vo1.tageOUI文本。7 .完整的电路包括个与电感，电容和电阻串联的质控电压源。用控电质源的输出电压由1.abYIEW中的一个控件限制，R1.C/波器的输出传送回给1.abYIEW,然后在图形化显示控件中招输入电压和输出电压同时进行显示，以便于比较。下图给出了VU1.tiSim的设计片段(MU1.tisimDesignSnippet),你可以将该片段干脆拖放到MUItiSim环境中,将自动生成代码。8,保存Mu1.tisim设计于一个常用的位良，这样你可以在编写1.abVIEW的时候再次调用它。现在你可以进行1.abV1.EWVI的编程,以完成与MUItiSim的通讯。在1.abVIEW中创建一个数字限制器1.要在1.abVIEW和Mu1.tisim之间传送数据，首先须要运用1.abVIEW中的限制与仿真循环(COntrO1.&Simu1.ation1.oop)«阅读到1.abV1.EW的程序框图(后面板),右键点击，打开盘败选板,阅读到COntrO1.Design&Simu1.ation>>SiBu1.ation>>Contro1.Sinu1.ation1.oop左键点击，并将其拖放到程序框图上。2 .要修改限制仿真.循环的求解算法和时间设置，双击输入M点，打开ConfigUreSimu1.ationParametersW输入如卜.图的参数：在这些选项中运用本文后面供应参数，可以有效地在1.abYIEW的波型图表中显示数据。你也可以依据自己的需求变更这些参数。3 .现在，在你的VI中添加仿真挂起(HahSimUIatiOn)函数来停止限制仿真循环。右键点击，打开函数选板.阅读到ContrO1.Design&Simu1.ation'siu1.atio11*Uti1.ities*Ha1.tSimu1.ation：左键点击，并将其拖放到程序框图上，然后在布尔输入上右键点击并选择Creategntro1.这样就可以在V1.的前面板上创建一个布尔控件来限制程序的挂起,来停止仿式V1.的运行.4 .接下来,将管理1.abVIEW和Mu1.1.isim仿真引擎之间通讯的Mu1.1.isimDesignV1.放置到程序框图中。右键点击，打开的败选板,阅读到Contro1.Design&Siimi1.ationHSiau1.ation*Externa1.Mode1.sMiu1.tisiao4fu1.tisinDesign.左键点击，并将其拖放到限制与仿真循环之中，留意，这个YI必需放置到限制仿真循环中。当你将Mu1.tisimDesignV1.放置到程序框图上以后,会弹出选择一个Ifu1.tisi.设计(Se1.ectaMu1.tisinDesign)对话框.在对话框中你可以干脆输出文件的路径，或者阅读到文件所在的位置来进行指定。现在MUItiSimDesignVI会生成接线端,接线端的形式与MUItiSinI环境中的Mu1.tisimDesignYI预览一样，具有相对应的输入与输出。假如接线端没有显示出来。左虎点击卜.双福头，绽开接线端。5 .要向MU1.tiSim中的电路传送数据，你必需首先在前面板上创建一个数字控件。可以通过右键点击输入接线端，VOItagcn,然后选抒CreateHcontroI来便利地完成创建吩咐。这样就能够在程序框图中放置一个数字控件的接线湍，并且该接线端已经连接到了MUIIiSimV1.的输入上。程序框图中的控件在前面板上有一个对应的控件。这就是1.abY1.E”中的用户界面。可以按Ctr1.-E来快速地在前面板和程序框图之间进行切换。Contro1.&SamUkbon1.oop假如你想要变更前面板中数字控件的外观，你可以调整它的大小，并随意移动它。同样，你也可以用一个转盘，旋钮，滑动杆来代替这个控件，还可以右键点击该控件，选择ReP1.aCe»Si1.ver»Numeric,然后你须要的数字控件。双击控件的最大值和最小值可以调整控件的可调范围。这里，我们籽范围设.置为-25到25。VoTJn6 .要将Mu1.tisim中的数据显示到1.abVIEW中，你须要创建一个显示控件来展示数据。因为你须要同时显示输入电压和MUIIiSim仿真以后的输出电压结果，一个波型图表可以做得很好。在前面板的空白位笆点击右键，阅读到Si1.ver»Graph»VavefonBChart(Si1.ver)»放置并调整大小。WavetformChart7 .为了精确地将输入电压和输出电压显示在一起，你须要将两个信号创建到一个数组中，右健点击程序框图，阅读到Prograeni即ArraOBUi1.dArray函数,左键点击并将其拖放到程序框图中。将你的鼠标指针放到BUi1.dA1.ray函数下面中间位置，会变成大小调整指针，然后左键点击，拖动函数，将BUiIdArray函数调整会两个输入端口。将电压调控件的输出端连接到上面的输入端口，然后将Mu1.tisiniDesignVI的输出电压VoItageOut端口连接到卜.面的输入端口上。这样就可以创建个两个元素的维数组。8 .最终,你须要在循环中放置个函数来创建仿真时间波型以正确地显示两个波型“右键点击程序框图并阅读到ContrO1.Design&Sinu1.ation*Simu1.ation*G11hUti1.ities*Sinu1.ationTiBeIavefore这个V1.会自动地放置一个波型图表。便利地删除点这个新的图表，并将SimUIatiOnTimeWaveformVI输出端连接重新连接到已经创建好的波型图表上。将BUi1.d.Mray函数的输出端连接到SimUIatiOnTimeWaVeform的辘入湍上。IF9 .假如想要创建更具有可读性的波里图表。阅读到前面板，右键点击波里图表,选择属性.阅读到显示格式选项卡，在类型中选择自动格式，在位数中选择4.然后阅读到缩放选项卡，取消时间（X轴）的自动缩放，最终，从时间（X轴）切换到幅值（Y轴），同样取消其自动缩放这样就可以将图表的范围固定卜来。点击确认应用所作的修改。10 .接下来，双击幅值标尺的最大值和最小值，分别输入40和-40。这样就可以显示超过范围的显示值。双击时间轴的最大值，将该值设置为0.25,或250克秒。WevtformChartpuPVoIta9e.In40302010010号WAMV