docs/wiki/geda-circuit_simulation_improvements.ru.html

   1 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
   2  "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
   3 <html>
   4 <head>
   5   <link rel="stylesheet" media="screen" type="text/css" href="./style.css" />
   6   <link rel="stylesheet" media="screen" type="text/css" href="./design.css" />
   7   <link rel="stylesheet" media="print" type="text/css" href="./print.css" />
   8
   9   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
  10 </head>
  11 <body>
  12
  13 <p>
  14 <em>Эта страница доступна также на следующих языках:</em>
  15 <a href="geda-circuit_simulation_improvements.html" class="wikilink1" title="geda-circuit_simulation_improvements.html">English</a>
  16 </p>
  17
  18 <h1 id="усовершенствованиемоделированияработыэлектрическихсхемвgschem">Усовершенствование моделирования работы электрических схем в gschem</h1>
  19 <div class="level1">
  20
  21 </div>
  22
  23 <h2 id="обоснование">Обоснование</h2>
  24 <div class="level2">
  25
  26 <p>
  27 Начинающим не так-то просто использовать <strong>gschem</strong> как оболочку для
  28 схемотехнического моделирования (для <strong>ngspice</strong> или <strong>gnucap</strong>). Вот что
  29 новому пользователю хотелось бы делать в <strong>gschem</strong>:
  30 </p>
  31 <ul>
  32 <li class="level1"><div class="li"> определять, какие виды анализа нужно запускать;</div>
  33 </li>
  34 <li class="level1"><div class="li"> определять, графики каких напряжений и токов нужно выводить;</div>
  35 </li>
  36 <li class="level1"><div class="li"> собственно запускать моделирование.</div>
  37 </li>
  38 </ul>
  39
  40 <p>
  41 Запуск моделирования и постобработка могут быть во внешней программе,
  42 вызываемой посредством IPC.
  43 </p>
  44
  45 <p>
  46 Существует несколько графических оболочек, но они не решают всех
  47 вышеуказанных проблем:
  48 </p>
  49 <ul>
  50 <li class="level1"><div class="li"> gspiceui</div>
  51 </li>
  52 <li class="level1"><div class="li"> kjwaves</div>
  53 </li>
  54 <li class="level1"><div class="li"> easyspice</div>
  55 </li>
  56 </ul>
  57
  58 <p>
  59 Все оболочки имеют одну проблему --- в них нельзя указать соединение, данные
  60 которого хотелось бы увидеть. Нужно знать имя соединения для узла.
  61 </p>
  62
  63 </div>
  64
  65 <h2 id="набросокпроекта">Набросок проекта</h2>
  66 <div class="level2">
  67
  68 <p>
  69 Допустим, нам хотелось бы совсем немного изменить <strong>gschem</strong> и <strong>libgeda</strong>,
  70 чтобы иметь возможность, по крайней мере, установить несколько измерительных
  71 приборов и запустить моделирование.
  72 </p>
  73
  74 </div>
  75
  76 <h3 id="измерительныеприборы">Измерительные приборы</h3>
  77 <div class="level3">
  78
  79 <p>
  80 <strong>Измерителями тока</strong> могут быть обычные источники постоянного напряжения 0 В.  Легче всего в качестве такого прибора использовать символ с двумя выводами, подобный обычному амперметру.
  81 Если нам захотелось бы подключить измеритель тока к выводу, то нужно, чтобы генератор списка соединений распознал его и заместил нашим «амперметром».
  82 Если в качестве амперметра использовать источник напряжения, генератору не нужно будет знать имён соединений внутри схемы.  Все источники напряжения 0 В со специальным именем устройства являлись бы измерителями тока.
  83 </p>
  84
  85 <p>
  86 <strong>Измерителями напряжения</strong> могут быть источники тока 0 А. Второй вывод источника тока присоединяется к <em>GND</em> атрибутом <code>net</code>. Поэтому снова генератору списка соединений не нужно будет знать имён соединений, так как он сможет использовать соединение, подключенное к этому специальному источнику тока.
  87 Подобно вышеописанному источнику напряжения мог бы быть специальный (графический) символ, который распознавался бы генератором списка соединений.
  88 </p>
  89
  90 </div>
  91
  92 <h3 id="источникитокаинапряжения">Источники тока и напряжения</h3>
  93 <div class="level3">
  94
  95 <p>
  96 Определить параметры источников не так просто. В настоящее время они
  97 хранятся внутри атрибутов <code>value</code> символа, например <code>value=pulse 0 1 10n
  98 10n 100n 1u 2u</code>.  Эти настройки должны соответствовать атрибутам SPICE
  99 <code>pulse(V1 V2 TD TR TF PW PER)</code>.
 100 </p>
 101
 102 <p>
 103 Было бы здорово иметь диалоговое окно, предлагающее пользователям имена
 104 атрибутов, а не только строку значения.
 105 </p>
 106
 107 <p>
 108 Настройкой источников напряжения или тока могла бы заниматься
 109 модифицированная команда редактирования атрибутов
 110 (<kbd>E</kbd><kbd>E</kbd>), которая вызывала бы для этих источников
 111 специальные диалоговые окна их свойств. В настоящее время эта команда
 112 вызывает диалоговое окно редактирования всех атрибутов символа.
 113 </p>
 114
 115 </div>
 116
 117 <h3 id="моделирование">Моделирование</h3>
 118 <div class="level3">
 119
 120 <p>
 121 Как сохранять параметры моделирования внутри <strong>gschem</strong>.
 122 </p>
 123
 124 <p>
 125 Для хранения параметров одного моделирования можно использовать символ с названием устройства <em>SIMULATION</em>.
 126 Все параметры, определяющие один вид моделирования сохраняются как атрибуты, прикреплённые к данному объекту:
 127 </p>
 128 <ul>
 129 <li class="level1"><div class="li"> вид анализа (dc, ac, tran,...);</div>
 130 </li>
 131 <li class="level1"><div class="li"> параметры программы моделирования;</div>
 132 </li>
 133 <li class="level1"><div class="li"> программа моделирования? (можем ли мы запускать моделирование для одной и той же схемы в двух программах моделирования сразу?);</div>
 134 </li>
 135 <li class="level1"><div class="li"> параметры для моделирования (глобальные параметры, температура, ...).</div>
 136 </li>
 137 </ul>
 138 <pre class="code">v 20061020 1
 139 C 41500 49200 1 0 0 spice-directive-1.sym
 140 {
 141 device=spice_simulation_block
 142 refdes=A1
 143 simulation_name=random name
 144 simulation_active=1
 145 simulation_type=DC 0V 1V 0.1V
 146 parametric_simulation1=V1 lin 0 5 0.1
 147 parametric_simulation2=R1.value lin 10k 100k 10k
 148 option_TNOM=100 Deg
 149 option_ABSTOL=1e-3
 150 global_param1=???
 151 global_param2=???
 152 }</pre>
 153
 154 <p>
 155 Таких объектов моделирования в одной схеме могло бы быть много.
 156 </p>
 157
 158 <p>
 159 Для хранения дополнительных библиотек можно использовать либо директиву вложения (include), либо символ <em>LIBRARY</em>, содержащий все библиотеки в одном из двух видов:
 160 </p>
 161 <ul>
 162 <li class="level1"><div class="li"> как многострочный атрибут;</div>
 163 </li>
 164 <li class="level1"><div class="li"> как несколько атрибутов библиотек, прикреплённых к символу <em>LIBRARY</em>.</div>
 165 </li>
 166 </ul>
 167
 168 <p>
 169 Между глобальными, пользовательскими и локальными библиотеками должно быть
 170 различие. Глобальные и пользовательские библиотеки могут определяться в
 171 <em><code>gafrc</code></em> или в новом конфигурационном файле <em><code>spicerc</code></em>.
 172 </p>
 173
 174 </div>
 175
 176 <h3 id="созданиедиалоговогоокнадлямоделированиявнутриgschem">Создание диалогового окна для моделирования внутри gschem</h3>
 177 <div class="level3">
 178
 179 <p>
 180 Допустим, всё что нам нужно, чтобы добавить поддержку моделирования в <strong>gschem</strong>, это одно диалоговое окно.
 181 </p>
 182 <ul>
 183 <li class="level1"><div class="li"> В нём должен содержаться список моделирований (в виде списка из их названий с кнопками разрешения/запрета).</div>
 184 </li>
 185 <li class="level1"><div class="li"> В нём должны быть иконки для добавления измерителей.</div>
 186 </li>
 187 <li class="level1"><div class="li"> Оно могло бы содержать кнопки для большинства общих символов: резистора, конденсатора, катушки индуктивности, диода, ... [R,C,L,D,M,E,F,G,H..]</div>
 188 </li>
 189 <li class="level1"><div class="li"> Оно могло бы содержать несколько диалоговых элементов для настройки SPICE.</div>
 190 </li>
 191 <li class="level1"><div class="li"> Оно могло бы содержать кнопки моделирования и закрытия.</div>
 192 </li>
 193 <li class="level1"><div class="li"> Несколько добавочных кнопок, таких как, например: копировать моделирование, удалить моделирование, общие параметры...</div>
 194 </li>
 195 </ul>
 196
 197 <p>
 198 При создании такого диалогового окна все объекты моделирования собираются в
 199 перечень видов моделирования (в виде списка с кнопками разрешения/запрета).
 200 </p>
 201
 202 <p>
 203 При изменении настроек меняются атрибуты соответствующего объекта
 204 моделирования.
 205 </p>
 206
 207 </div>
 208
 209 <h3 id="диалоговоеокнопараметров">Диалоговое окно параметров</h3>
 210 <div class="level3">
 211
 212 <p>
 213 Какие параметры нужны для этого диалогового окна? И почему?
 214 </p>
 215
 216 <p>
 217 Расставленные нами измерители можно использовать, чтобы сообщать программе моделирования о том, какие нам хотелось бы сохранять переменные, или программе построения графиков о том, какие хотелось бы увидеть графики. Это вещи совершенно различные, и нам нужна возможность выбирать следующее:
 218 </p>
 219 <ul>
 220 <li class="level1"><div class="li"> выводить на графиках все маркеры и сохранять только напряжения соответствующих узлов;</div>
 221 </li>
 222 <li class="level1"><div class="li"> выводить на графиках все маркеры, но сохранять все напряжения и токи (с помощью источников напряжения);</div>
 223 </li>
 224 <li class="level1"><div class="li"> сохранять напряжения узлов только для схемы текущего уровня или также и для подсхем.</div>
 225 </li>
 226 </ul>
 227
 228 </div>
 229
 230 <h3 id="запускмоделирования">Запуск моделирования</h3>
 231 <div class="level3">
 232
 233 <p>
 234 Кнопка моделирования в диалоговом окне должна вызывать следующие действия:
 235 </p>
 236 <ul>
 237 <li class="level1"><div class="li"> сохранение схемы (спрашивать пользователя или использовать временный файл?);</div>
 238 </li>
 239 <li class="level1"><div class="li"> создание списка соединений с помощью <strong>gnetlist</strong>;</div>
 240 </li>
 241 <li class="level1"><div class="li"> создание файлов моделирования и включение туда списка соединений (можно ли это сделать тоже с помощью <strong>gnetlist</strong>?);</div>
 242 </li>
 243 <li class="level1"><div class="li"> выполнение скрипта запуска моделирования (<strong>guile</strong>, <strong>sh</strong>, ...).</div>
 244 </li>
 245 </ul>
 246
 247 <p>
 248 Этот скрипт мог бы вызывать даже диспетчер, который бы занимался множеством
 249 крупномасштабных моделирований.
 250 </p>
 251
 252 </div>
 253
 254 <h2 id="приложение">Приложение</h2>
 255 <div class="level2">
 256
 257 </div>
 258
 259 <h3 id="символизмерителянапряженияэскиз">Символ измерителя напряжения (эскиз)</h3>
 260 <div class="level3">
 261 <dl class="code">
 262 <dt><a href="/./doku.php?do=export_code&amp;id=:geda:circuit_simulation_improvements.ru.txt&amp;codeblock=1" title="Download Snippet" class="mediafile mf_sym">voltage_probe.sym</a></dt>
 263 <dd><pre class="code gschem-symbol">v 20061020 1
 264 P 0 0 200 200 1 0 0
 265 {
 266 T 100 0 5 10 0 1 0 0 1
 267 pintype=pas
 268 T 0 100 5 10 0 1 0 0 1
 269 pinseq=1
 270 T 0 100 5 10 0 1 0 0 1
 271 pinnumber=1
 272 T 0 100 5 10 0 1 0 0 1
 273 pinlabel=1
 274 }
 275 V 300 300 150 3 10 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1
 276 L 300 200 240 360 3 10 0 0 -1 -1
 277 L 300 200 360 360 3 10 0 0 -1 -1
 278 T 0 500 9 10 0 0 0 0 1
 279 device=VOLTAGE_PROBE
 280 T 200 50 9 6 1 1 0 0 1
 281 refdes=I_VP?
 282 T 0 700 9 10 0 0 0 0 1
 283 net=GND:2
 284 T 0 900 9 10 0 0 0 0 1
 285 value=DC 0A</pre>
 286 </dd></dl>
 287
 288 </div>
 289
 290 <h3 id="символизмерителятокаэскиз">Символ измерителя тока (эскиз)</h3>
 291 <div class="level3">
 292 <dl class="code">
 293 <dt><a href="/./doku.php?do=export_code&amp;id=:geda:circuit_simulation_improvements.ru.txt&amp;codeblock=2" title="Download Snippet" class="mediafile mf_sym">current_probe.sym</a></dt>
 294 <dd><pre class="code gschem-symbol">v 20061020 1
 295 P 0 200 150 200 1 0 0
 296 {
 297 T -150 50 5 10 0 1 0 0 1
 298 pintype=pas
 299 T 50 250 5 10 0 1 0 0 1
 300 pinseq=1
 301 T 50 250 5 10 0 1 0 0 1
 302 pinnumber=1
 303 T 50 250 5 10 0 1 0 0 1
 304 pinlabel=1
 305 }
 306 V 300 200 150 3 10 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1
 307 L 300 300 380 140 3 10 0 0 -1 -1
 308 L 300 300 220 140 3 10 0 0 -1 -1
 309 T 0 500 9 10 0 0 0 0 1
 310 device=CURRENT_PROBE
 311 T 200 370 9 6 1 1 0 0 1
 312 refdes=V_IP?
 313 P 600 200 450 200 1 0 0
 314 {
 315 T 500 50 5 10 0 1 0 0 1
 316 pintype=pas
 317 T 500 250 5 10 0 1 0 0 1
 318 pinseq=2
 319 T 500 250 5 10 0 1 0 0 1
 320 pinnumber=2
 321 T 500 250 5 10 0 1 0 0 1
 322 pinlabel=2
 323 }
 324 L 240 180 360 180 3 10 0 0 -1 -1
 325 T 0 700 9 10 0 0 0 0 1
 326 value=DC 0V</pre>
 327 </dd></dl>
 328
 329 </div>
 330
 331 <h3 id="ещёодинсимволизмерителятокаэскизкоторыйиспользуетkurtpeters">Ещё один символ измерителя тока (эскиз), который использует Kurt Peters</h3>
 332 <div class="level3">
 333 <dl class="code">
 334 <dt><a href="/./doku.php?do=export_code&amp;id=:geda:circuit_simulation_improvements.ru.txt&amp;codeblock=3" title="Download Snippet" class="mediafile mf_sym">ammeter.sym</a></dt>
 335 <dd><pre class="code gschem-symbol">v 20061020 1
 336 T 700 650 8 10 1 1 0 0 1
 337 refdes=VAM?
 338 T 700 850 5 10 1 1 0 0 1
 339 device=Ammeter
 340 T 700 1050 5 10 0 0 0 0 1
 341 footprint=none
 342 T 700 1250 5 10 0 0 0 0 1
 343 numslots=0
 344 T 700 1450 5 10 0 0 0 0 1
 345 description=ammeter for spice
 346 P 300 1200 300 900 1 0 0
 347 {
 348 T 350 1000 5 8 1 1 0 0 1
 349 pinnumber=1
 350 T 350 1000 5 8 0 1 0 2 1
 351 pinseq=1
 352 T 400 850 9 8 1 1 0 5 1
 353 pinlabel=+
 354 T 300 700 5 8 0 1 0 5 1
 355 pintype=pwr
 356 }
 357 P 300 0 300 300 1 0 0
 358 {
 359 T 350 100 5 8 1 1 0 0 1
 360 pinnumber=2
 361 T 350 100 5 8 0 1 0 2 1
 362 pinseq=2
 363 T 300 500 5 8 0 1 0 3 1
 364 pintype=pwr
 365 T 300 300 5 10 1 1 0 0 1
 366 pinlabel=-
 367 }
 368 L 300 400 400 500 3 0 0 0 -1 -1
 369 L 200 500 300 400 3 0 0 0 -1 -1
 370 T 700 450 5 10 0 1 0 0 1
 371 value=DC 0V
 372 L 300 400 300 800 3 0 0 0 -1 -1
 373 L 100 800 500 400 3 0 0 0 -1 -1
 374 B 0 300 600 600 3 0 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1
 375 L 200 800 100 800 3 0 0 0 -1 -1
 376 L 100 700 100 800 3 0 0 0 -1 -1</pre>
 377 </dd></dl>
 378
 379 </div>
 380 </body>
 381 </html>