Verilog-AMS & VHDL-AMS

Verilog-AMS和VHDL-AMS是新的硬件行为级建模语言,Verilog-A是Verilog-AMS子集。Verilog-AMS可让数模混合信号集成电路设计者在不同阶段使用不同抽象级别。还介绍了Cadence、Apteq、Transcendent等公司在数模混合SOC方面结合Verilog-AMS等的技术动态。

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Verilog-AMS和VHDL-AMS出现还不到4年,是一种新的标准。作为硬件行为级的建模语言,Verilog-AMS和VHDL-AMS分别是Verilog和VHDL的超集,而Verilog-A则是Verilog-AMS的一个子集。

Verilog-AMS硬件描述语言是符合IEEE 1364标准的Verilog HDL的1个子集。它覆盖了由OVI组织建议的Verilog HDL的定义和语义,目的是让数模混合信号集成电路的设计者,既能用结构描述又能用高级行为描述来创建和使用模块。所以,用Verilog HDL语言可以使设计者在整个设计过程的不同阶段(从结构方案的分析比较,直到物理器件的实现),均能使用不同级别的抽象。

下面列出国外一些公司在数模混合SOC方面最新的技术动态:

    1、Cadence公司由于把新出现的Verilog-AMS标准和不同的仿真算法与分析工具以及传统的Spice网表(netlist)表示方法结合起来,这样一个仿真器(即Spectre)就可以在设计流程的不同层次上应用。Cadence公司也提供了Verilog-A的语言调试检错工具和图形用户界面。

   2、Apteq设计系统公司在提供他们的Verilog-A产品时也给用户一些模型示例。Apteq公司还提供1个有特色的Verilog-A插入件,它可以把OVI兼容的Verilog-A HDL功能块加入到现存的Spice仿真环境中。该产品通过1个独特的接插件的解决方案提供了统一的高性能的模拟HDL接口,使其能与任何一种Spice类型的仿真器相连接,保证了可移植的HDL的编译,并能正确地评价不同种类的仿真器性能。Verilog-A插入件的工作机制是先把模拟的行为程序通过编译转化为1种中间的表达,这种表达可以被Spice的硬件描述语言插座(Socket)与其他的Spice部件共同的任务(如实例抽象、参数设置、加载和评价)用来运行。该插入件可提供诸如模拟行为编码的查错、优化和解剖。而且如果需要仿真、全芯片的验证和测试,该Verilog-A插入件还有1个可选的二次编译模式,可提供高速、本地编码(native-code)的仿真性能。

    3、Transcendent设计技术公司在其产品TransVerSE中提供Verilog-A/AMS的仿真能力。该产品的目的是仿真复杂的电子机械系统,它针对一些不同的工业领域,其中包括汽车工业、飞机工业、航天工业和消费电子工业。TransVerSE支持Verilog-A、新出现的Verilog-AMS语言、Spice及其模型与子电路,还有用C语言写的模型。

 

<think>好的,我现在需要帮用户寻找关于如何用Verilog-A实现时钟生成器的资料或示例代码。首先,我得回想一下Verilog-A和Verilog的区别。Verilog-A主要是用于模拟电路的行为级建模,常用于SPICE仿真,而数字设计通常用VerilogVHDL。所以用户可能需要的是模拟电路中的时钟生成,比如PLL或VCO之类的模块。 接下来,我应该考虑用户可能的实际需求。时钟生成器在模拟设计中可能涉及振荡器、分频器、PLL等。用户可能是在设计某个需要时钟信号的模拟电路,比如数据转换器或定时电路。需要确认是否有示例代码或教程可用。 然后,我需要检查现有的知识库中是否有相关资料。根据提供的引用,引用[1]提到状态机的实现,引用[2]涉及FPGA和加密项目,可能不直接相关。所以可能需要依赖外部资源或通用知识。 Verilog-A的语法和结构可能与Verilog不同,强调模拟行为,比如用analog块和微分方程描述。例如,一个简单的振荡器可以用电压控制的方式生成时钟信号。代码可能包括时间积分和阈值判断。 另外,用户可能需要分频器或PLL的实现示例。例如,分频器可以通过计数器实现,而PLL需要相位检测、滤波和压控振荡器。不过Verilog-A中的PLL实现可能比较复杂,需要多个模块配合。 考虑到用户可能需要教程或示例,我应该建议参考Verilog-AMS标准文档或Cadence、Synopsys提供的资料。开源项目或学术论文也可能有相关实现,比如在GitHub上搜索Verilog-A clock generator项目。 还需要提醒用户注意Verilog-A的仿真环境设置,可能需要使用Spectre或类似的模拟器。同时,参数设置如频率、占空比等需要根据实际应用调整,可能涉及方程和模拟信号的处理。 最后,用户的问题可能需要更具体的细节,比如应用场景或性能要求,但假设用户需要基础示例,我应该提供一个简单的振荡器代码,并建议进一步参考资料和优化方向。</think>### Verilog-A时钟生成器实现要点 Verilog-A常用于模拟电路行为级建模,时钟生成器可通过压控振荡器(VCO)或张弛振荡器实现。以下是关键实现步骤和示例: #### 1. 基础振荡器实现 ```verilog `include "disciplines.vams" module clock_gen(clk); output clk; electrical clk; parameter real freq = 1e6; // 默认1MHz parameter real duty = 0.5; // 占空比 parameter real vhigh = 1.8; // 高电平电压 real period, t_rise; analog begin period = 1.0 / freq; t_rise = duty * period; // 时钟波形生成 if ($abstime % period < t_rise) V(clk) <+ vhigh; else V(clk) <+ 0; end endmodule ``` 此模块通过时间周期计算生成方波,支持频率和占空比参数配置[^1]。 #### 2. 压控振荡器(VCO)扩展 ```verilog module vco(clk, vctrl); input vctrl; electrical vctrl; output clk; electrical clk; parameter real kvco = 10e6; // 压控灵敏度(Hz/V) parameter real vmin = 0.5; // 最小控制电压 real freq, phase; analog begin freq = kvco * (V(vctrl) - vmin); phase = 2 * `M_PI * idtmod(freq, 0.0, 1.0); // 生成正弦波(可改为方波) V(clk) <+ sin(phase); end endmodule ``` 通过控制电压改变输出频率,可实现频率调制[^2]。 ### 学习建议 1. 推荐教材:《The Designer's Guide to Verilog-AMS》 2. 仿真工具:Cadence Spectre、Synopsys HSPICE 3. 进阶应用:结合分频器实现多时钟域 $$ f_{out} = \frac{f_{vco}}{N} $$ 其中$N$为分频系数 ### 开源参考资源 1. Open Circuit Design提供的Verilog-A模型库 2. GitHub仓库"verilog-a-models"包含PLL参考设计
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