Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * dff_SR.core.cpp - device implementations for dff_SR module
3 : : *
4 : : * This is free software; you can redistribute it and/or modify
5 : : * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6 : : * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
7 : : * any later version.
8 : : *
9 : : */
10 : :
11 : : #if HAVE_CONFIG_H
12 : : #include <config.h>
13 : : #endif
14 : :
15 : : #include "dff_SR.analogfunction.h"
16 : : #include "component.h"
17 : : #include "device.h"
18 : : #include "dff_SR.core.h"
19 : :
20 : : #ifndef CIR_dff_SR
21 : : #define CIR_dff_SR -1
22 : : #endif
23 : :
24 : : // external nodes
25 : : #define S 0
26 : : #define D 1
27 : : #define CLK 2
28 : : #define R 3
29 : : #define QB 4
30 : : #define QO 5
31 : : // internal nodes
32 : : #define n1 6
33 : : #define n1A 7
34 : : #define n2 8
35 : : #define n3 9
36 : : #define n3A 10
37 : : #define n4 11
38 : : #define QA 12
39 : :
40 : : // useful macro definitions
41 : : #define NP(node) real (getV (node))
42 : : #define BP(pnode,nnode) (NP(pnode) - NP(nnode))
43 : : #define _load_static_residual2(pnode,nnode,current)\
44 : : _rhs[pnode] -= current;\
45 : : _rhs[nnode] += current;
46 : : #define _load_static_augmented_residual2(pnode,nnode,current)\
47 : : _rhs[pnode] -= current;\
48 : : _rhs[nnode] += current;
49 : : #define _load_static_residual1(node,current)\
50 : : _rhs[node] -= current;
51 : : #define _load_static_augmented_residual1(node,current)\
52 : : _rhs[node] -= current;
53 : : #define _load_static_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,conductance)\
54 : : _jstat[pnode][vpnode] += conductance;\
55 : : _jstat[nnode][vnnode] += conductance;\
56 : : _jstat[pnode][vnnode] -= conductance;\
57 : : _jstat[nnode][vpnode] -= conductance;\
58 : : if (doHB) {\
59 : : _ghs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
60 : : _ghs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
61 : : } else {\
62 : : _rhs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
63 : : _rhs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
64 : : }
65 : : #define _load_static_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,conductance)\
66 : : _jstat[node][vpnode] += conductance;\
67 : : _jstat[node][vnnode] -= conductance;\
68 : : if (doHB) {\
69 : : _ghs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
70 : : } else {\
71 : : _rhs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
72 : : }
73 : : #define _load_static_jacobian2s(pnode,nnode,node,conductance)\
74 : : _jstat[pnode][node] += conductance;\
75 : : _jstat[nnode][node] -= conductance;\
76 : : if (doHB) {\
77 : : _ghs[pnode] += conductance * NP(node);\
78 : : _ghs[nnode] -= conductance * NP(node);\
79 : : } else {\
80 : : _rhs[pnode] += conductance * NP(node);\
81 : : _rhs[nnode] -= conductance * NP(node);\
82 : : }
83 : : #define _load_static_jacobian1(node,vnode,conductance)\
84 : : _jstat[node][vnode] += conductance;\
85 : : if (doHB) {\
86 : : _ghs[node] += conductance * NP(vnode);\
87 : : } else {\
88 : : _rhs[node] += conductance * NP(vnode);\
89 : : }
90 : : #define _load_dynamic_residual2(pnode,nnode,charge)\
91 : : if (doTR) _charges[pnode][nnode] += charge;\
92 : : if (doHB) {\
93 : : _qhs[pnode] -= charge;\
94 : : _qhs[nnode] += charge;\
95 : : }
96 : : #define _load_dynamic_residual1(node,charge)\
97 : : if (doTR) _charges[node][node] += charge;\
98 : : if (doHB) {\
99 : : _qhs[node] -= charge;\
100 : : }
101 : : #define _load_dynamic_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,capacitance)\
102 : : if (doAC) {\
103 : : _jdyna[pnode][vpnode] += capacitance;\
104 : : _jdyna[nnode][vnnode] += capacitance;\
105 : : _jdyna[pnode][vnnode] -= capacitance;\
106 : : _jdyna[nnode][vpnode] -= capacitance;\
107 : : }\
108 : : if (doTR) {\
109 : : _caps[pnode][nnode][vpnode][vnnode] += capacitance;\
110 : : }\
111 : : if (doHB) {\
112 : : _chs[pnode] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
113 : : _chs[nnode] -= capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
114 : : }
115 : : #define _load_dynamic_jacobian2s(pnode,nnode,vnode,capacitance)\
116 : : if (doAC) {\
117 : : _jdyna[pnode][vnode] += capacitance;\
118 : : _jdyna[nnode][vnode] -= capacitance;\
119 : : }\
120 : : if (doTR) {\
121 : : _caps[pnode][nnode][vnode][vnode] += capacitance;\
122 : : }\
123 : : if (doHB) {\
124 : : _chs[pnode] += capacitance * NP(vnode);\
125 : : _chs[nnode] -= capacitance * NP(vnode);\
126 : : }
127 : : #define _load_dynamic_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,capacitance)\
128 : : if (doAC) {\
129 : : _jdyna[node][vpnode] += capacitance;\
130 : : _jdyna[node][vnnode] -= capacitance;\
131 : : }\
132 : : if (doTR) {\
133 : : _caps[node][node][vpnode][vnnode] += capacitance;\
134 : : }\
135 : : if (doHB) {\
136 : : _chs[node] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
137 : : }
138 : : #define _load_dynamic_jacobian1(node,vnode,capacitance)\
139 : : if (doAC) {\
140 : : _jdyna[node][vnode] += capacitance;\
141 : : }\
142 : : if (doTR) {\
143 : : _caps[node][node][vnode][vnode] += capacitance;\
144 : : }\
145 : : if (doHB) {\
146 : : _chs[node] += capacitance * NP(vnode);\
147 : : }
148 : :
149 : : #define _save_whitenoise1(n1,pwr,type)\
150 : : _white_pwr[n1][n1] += pwr;
151 : : #define _save_whitenoise2(n1,n2,pwr,type)\
152 : : _white_pwr[n1][n2] += pwr;
153 : : #define _save_flickernoise1(n1,pwr,exp,type)\
154 : : _flicker_pwr[n1][n1] += pwr;\
155 : : _flicker_exp[n1][n1] += exp;
156 : : #define _save_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp,type)\
157 : : _flicker_pwr[n1][n2] += pwr;\
158 : : _flicker_exp[n1][n2] += exp;
159 : : #define _load_whitenoise2(n1,n2,pwr)\
160 : : cy (n1,n2) -= pwr/kB/T0; cy (n2,n1) -= pwr/kB/T0;\
161 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0; cy (n2,n2) += pwr/kB/T0;
162 : : #define _load_whitenoise1(n1,pwr)\
163 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0;
164 : : #define _load_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp)\
165 : : cy (n1,n2) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
166 : : cy (n2,n1) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
167 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
168 : : cy (n2,n2) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
169 : : #define _load_flickernoise1(n1,pwr,exp)\
170 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
171 : :
172 : : // derivative helper macros
173 : : // transcendental LRM p. 59
174 : : #define m00_cos(v00,x) v00 = cos(x);
175 : : #define m10_cos(v10,v00,x) v10 = (-sin(x));
176 : : #define m00_sin(v00,x) v00 = sin(x);
177 : : #define m10_sin(v10,v00,x) v10 = (cos(x));
178 : : #define m00_tan(v00,x) v00 = tan(x);
179 : : #define m10_tan(v10,v00,x) v10 = (1.0/cos(x)/cos(x));
180 : : #define m00_cosh(v00,x) v00 = cosh(x);
181 : : #define m10_cosh(v10,v00,x) v10 = (sinh(x));
182 : : #define m00_sinh(v00,x) v00 = sinh(x);
183 : : #define m10_sinh(v10,v00,x) v10 = (cosh(x));
184 : : #define m00_tanh(v00,x) v00 = tanh(x);
185 : : #define m10_tanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/cosh(x)/cosh(x));
186 : : #define m00_acos(v00,x) v00 = acos(x);
187 : : #define m10_acos(v10,v00,x) v10 = (-1.0/sqrt(1-x*x));
188 : : #define m00_asin(v00,x) v00 = asin(x);
189 : : #define m10_asin(v10,v00,x) v10 = (+1.0/sqrt(1-x*x));
190 : : #define m00_atan(v00,x) v00 = atan(x);
191 : : #define m10_atan(v10,v00,x) v10 = (+1.0/(1+x*x));
192 : : #define m00_hypot(v00,x,y) v00 = sqrt((x)*(x)+(y)*(y));
193 : : #define m10_hypot(v10,v00,x,y) v10 = (x)/(v00);
194 : : #define m11_hypot(v11,v00,x,y) v11 = (y)/(v00);
195 : : #define m00_atan2(v00,x,y) v00 = atan2(x,y);
196 : : // TODO atan2 derivatives ?
197 : : #define m00_acosh(v00,x) v00 = acosh(x);
198 : : #define m10_acosh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x-1)*sqrt(x+1)));
199 : : #define m00_asinh(v00,x) v00 = asinh(x);
200 : : #define m10_asinh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x*x+1)));
201 : : #define m00_atanh(v00,x) v00 = atanh(x);
202 : : #define m10_atanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(1-x*x));
203 : :
204 : :
205 : : // standard functions LRM p.58
206 : : #define m00_logE(v00,x) v00 = log(x);
207 : : #define m10_logE(v10,v00,x) v10 = (1.0/x);
208 : : #define m00_log10(v00,x) v00 = log10(x);
209 : : #define m10_log10(v10,v00,x) v10 = (1.0/x/M_LN10);
210 : : #define m00_exp(v00,x) v00 = exp(x);
211 : : #define m10_exp(v10,v00,x) v10 = v00;
212 : : #define m00_sqrt(v00,x) v00 = sqrt(x);
213 : : #define m10_sqrt(v10,v00,x) v10 = (0.5/v00);
214 : : #define m00_min(v00,x,y) v00 = ((x)<(y))?(x):(y);
215 : : #define m10_min(v10,v00,x,y) v10 = ((x)<(y))?1.0:0.0;
216 : : #define m11_min(v11,v00,x,y) v11 = ((x)<(y))?0.0:1.0;
217 : : #define m00_max(v00,x,y) v00 = ((x)>(y))?(x):(y);
218 : : #define m10_max(v10,v00,x,y) v10 = ((x)>(y))?1.0:0.0;
219 : : #define m11_max(v11,v00,x,y) v11 = ((x)>(y))?0.0:1.0;
220 : : #define m00_pow(v00,x,y) v00 = pow(x,y);
221 : : #define m10_pow(v10,v00,x,y) v10 = (x==0.0)?0.0:(v00)*(y)/(x);
222 : : #define m11_pow(v11,v00,x,y) v11 = (x==0.0)?0.0:(log(x)*(v00));
223 : : #define m00_abs(v00,x) v00 = ((x)<(0)?(-(x)):(x));
224 : : #define m10_abs(v10,v00,x) v10 = (((x)>=0)?(+1.0):(-1.0));
225 : : #define m00_floor(v00,x) v00 = floor(x);
226 : : #define m10_floor(v10,v00,x) v10 = 1.0;
227 : :
228 : : #define m00_ceil(v00,x) v00 = ceil(x);
229 : : // TODO ceil derivative, needed?
230 : :
231 : : // analog operator, LRM p.61
232 : : #define m00_limexp(v00,x) v00 = ((x)<80.0?exp(x):exp(80.0)*(x-79.0));
233 : : #define m10_limexp(v10,v00,x) v10 = ((x)<80.0?(v00):exp(80.0));
234 : :
235 : : // analog kernel parameter system functions, LRM p.215
236 : : #define m00_vt(x) (kBoverQ*(x))
237 : : #define m10_vt(x) (kBoverQ)
238 : :
239 : : // extra functions (?)
240 : : #define m00_div(v00,v10,x,y) double v10=1/(y); double v00=(x)*v10;
241 : : #define m10_div(v10,v00,vv,x,y)
242 : : #define m11_div(v11,v00,vv,x,y) double v11 = -v00*vv;
243 : : #define m00_mult(v00,v10,v11,x,y) double v10=(x); double v11=(y); double v00=v10*v11;
244 : : #define m00_add(v00,x,y) double v00=(x)+(y);
245 : :
246 : : // second derivatives
247 : : #define m20_logE(v00) (-1.0/v00/v00)
248 : : #define m20_exp(v00) exp(v00)
249 : : #define m20_limexp(v00) ((v00)<80.0?exp(v00):0.0)
250 : : #define m20_sqrt(v00) (-0.25/(v00)/sqrt(v00))
251 : : #define m20_abs(v00) 0.0
252 : : #define m20_pow(x,y) ((y)*((y)-1.0)*pow(x,y)/(x)/(x))
253 : :
254 : :
255 : : // simulator specific definitions
256 : : #define _modelname "dff_SR"
257 : : #define _instancename getName()
258 : : #define _circuit_temp (getPropertyDouble("Temp")+273.15)
259 : : #define _param_given(p) (isPropertyGiven(p)?1:0)
260 : :
261 : :
262 : : // $vt and $vt() functions
263 : : #define _vt_nom (kBoverQ*_circuit_temp)
264 : :
265 : : using namespace qucs::device;
266 : : using qucs::matrix;
267 : :
268 : : /* Device constructor. */
269 : 0 : dff_SR::dff_SR() : circuit (13)
270 : : {
271 : 0 : type = CIR_dff_SR;
272 : 0 : }
273 : :
274 : : /* Initialization of model. */
275 : 0 : void dff_SR::initModel (void)
276 : : {
277 : : // create internal nodes
278 : 0 : setInternalNode (n1, "n1");
279 : 0 : setInternalNode (n1A, "n1A");
280 : 0 : setInternalNode (n2, "n2");
281 : 0 : setInternalNode (n3, "n3");
282 : 0 : setInternalNode (n3A, "n3A");
283 : 0 : setInternalNode (n4, "n4");
284 : 0 : setInternalNode (QA, "QA");
285 : :
286 : : // get device model parameters
287 : 0 : loadVariables ();
288 : : // evaluate global model equations
289 : 0 : initializeModel ();
290 : : // evaluate initial step equations
291 : 0 : initialStep ();
292 : : // evaluate global instance equations
293 : 0 : initializeInstance ();
294 : 0 : }
295 : :
296 : : /* Initialization of DC analysis. */
297 : 0 : void dff_SR::initDC (void)
298 : : {
299 : 0 : allocMatrixMNA ();
300 : 0 : initModel ();
301 : 0 : pol = 1;
302 : 0 : restartDC ();
303 : 0 : doAC = 1;
304 : 0 : doTR = 0;
305 : 0 : doHB = 0;
306 : 0 : }
307 : :
308 : : /* Run when DC is restarted (fallback algorithms). */
309 : 0 : void dff_SR::restartDC (void)
310 : : {
311 : 0 : }
312 : :
313 : : /* Initialize Verilog-AMS code. */
314 : 0 : void dff_SR::initVerilog (void)
315 : : {
316 : : // initialization of noise variables
317 : :
318 : : int i1, i2, i3, i4;
319 : :
320 : : // zero charges
321 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
322 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
323 : 0 : _charges[i1][i2] = 0.0;
324 : : } }
325 : :
326 : : // zero capacitances
327 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
328 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
329 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
330 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 13; i4++) {
331 : 0 : _caps[i1][i2][i3][i4] = 0.0;
332 : : } } } }
333 : :
334 : : // zero right hand side, static and dynamic jacobian
335 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
336 : 0 : _rhs[i1] = 0.0;
337 : 0 : _qhs[i1] = 0.0;
338 : 0 : _chs[i1] = 0.0;
339 : 0 : _ghs[i1] = 0.0;
340 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
341 : 0 : _jstat[i1][i2] = 0.0;
342 : 0 : _jdyna[i1][i2] = 0.0;
343 : : }
344 : : }
345 : 0 : }
346 : :
347 : : /* Load device model input parameters. */
348 : 0 : void dff_SR::loadVariables (void)
349 : : {
350 : 0 : TR_H = getPropertyDouble ("TR_H");
351 : 0 : TR_L = getPropertyDouble ("TR_L");
352 : 0 : Delay = getPropertyDouble ("Delay");
353 : 0 : }
354 : :
355 : : /* #define's for translated code */
356 : : #undef _DDT
357 : : #define _DDT(q) q
358 : : #define _DYNAMIC
359 : : #define _DERIVATE
360 : : #define _DDX
361 : : #define _DERIVATEFORDDX
362 : :
363 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in model initialization. */
364 : 0 : void dff_SR::initializeModel (void)
365 : : {
366 : : #if defined(_DYNAMIC)
367 : : #endif
368 : : {
369 : 0 : Rd=1e3;
370 : : #if defined(_DYNAMIC)
371 : 0 : Ccc=((Delay*1.43)/Rd);
372 : : #endif
373 : : }
374 : 0 : }
375 : :
376 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in instance initialization. */
377 : 0 : void dff_SR::initializeInstance (void)
378 : : {
379 : 0 : }
380 : :
381 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in initial step. */
382 : 0 : void dff_SR::initialStep (void)
383 : : {
384 : 0 : }
385 : :
386 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in final step. */
387 : 0 : void dff_SR::finalStep (void)
388 : : {
389 : 0 : }
390 : :
391 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in analog block. */
392 : 0 : void dff_SR::calcVerilog (void)
393 : : {
394 : :
395 : : /* ----------------- evaluate verilog analog equations -------------------- */
396 : : {
397 [ # # ][ # # ]: 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_H*(((NP(n4)*NP(n2))*NP(S))-0.5)))
398 : : #if defined(_DERIVATE)
399 [ # # ][ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_H*(((NP(n4)*NP(n2))*NP(S))-0.5)))
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
400 : : #endif
401 : 0 : _load_static_residual1(n1,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
402 : : #if defined(_DERIVATE)
403 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n1,S,((-0.5)*(-(TR_H*((NP(n4)*NP(n2))))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
404 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n1,n2,((-0.5)*(-(TR_H*(NP(n4))*NP(S))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
405 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n1,n4,((-0.5)*(-(TR_H*(NP(n2))*NP(S))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
406 : : #endif
407 : : }
408 : 0 : _load_static_residual1(n1,NP(n1));
409 : : #if defined(_DERIVATE)
410 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n1,n1,1.0);
411 : : #endif
412 : : {
413 [ # # ][ # # ]: 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_L*(((NP(n1A)*NP(CLK))*NP(R))-0.5)))
414 : : #if defined(_DERIVATE)
415 [ # # ][ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_L*(((NP(n1A)*NP(CLK))*NP(R))-0.5)))
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
416 : : #endif
417 : 0 : _load_static_residual1(n2,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
418 : : #if defined(_DERIVATE)
419 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n2,R,((-0.5)*(-(TR_L*((NP(n1A)*NP(CLK))))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
420 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n2,CLK,((-0.5)*(-(TR_L*(NP(n1A))*NP(R))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
421 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n2,n1A,((-0.5)*(-(TR_L*(NP(CLK))*NP(R))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
422 : : #endif
423 : : }
424 : 0 : _load_static_residual1(n2,NP(n2));
425 : : #if defined(_DERIVATE)
426 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n2,n2,1.0);
427 : : #endif
428 : : {
429 [ # # ][ # # ]: 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_H*(((NP(n2)*NP(CLK))*NP(n4))-0.5)))
430 : : #if defined(_DERIVATE)
431 [ # # ][ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_H*(((NP(n2)*NP(CLK))*NP(n4))-0.5)))
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
432 : : #endif
433 : 0 : _load_static_residual1(n3,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
434 : : #if defined(_DERIVATE)
435 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n3,n4,((-0.5)*(-(TR_H*((NP(n2)*NP(CLK))))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
436 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n3,CLK,((-0.5)*(-(TR_H*(NP(n2))*NP(n4))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
437 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n3,n2,((-0.5)*(-(TR_H*(NP(CLK))*NP(n4))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
438 : : #endif
439 : : }
440 : 0 : _load_static_residual1(n3,NP(n3));
441 : : #if defined(_DERIVATE)
442 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n3,n3,1.0);
443 : : #endif
444 : : {
445 [ # # ][ # # ]: 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_L*(((NP(n3A)*NP(D))*NP(R))-0.5)))
446 : : #if defined(_DERIVATE)
447 [ # # ][ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_L*(((NP(n3A)*NP(D))*NP(R))-0.5)))
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
448 : : #endif
449 : 0 : _load_static_residual1(n4,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
450 : : #if defined(_DERIVATE)
451 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n4,R,((-0.5)*(-(TR_L*((NP(n3A)*NP(D))))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
452 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n4,D,((-0.5)*(-(TR_L*(NP(n3A))*NP(R))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
453 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n4,n3A,((-0.5)*(-(TR_L*(NP(D))*NP(R))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
454 : : #endif
455 : : }
456 : 0 : _load_static_residual1(n4,NP(n4));
457 : : #if defined(_DERIVATE)
458 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(n4,n4,1.0);
459 : : #endif
460 : : {
461 [ # # ][ # # ]: 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_H*(((NP(n2)*NP(QB))*NP(S))-0.5)))
462 : : #if defined(_DERIVATE)
463 [ # # ][ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_H*(((NP(n2)*NP(QB))*NP(S))-0.5)))
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
464 : : #endif
465 : 0 : _load_static_residual1(QO,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
466 : : #if defined(_DERIVATE)
467 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,S,((-0.5)*(-(TR_H*((NP(n2)*NP(QB))))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
468 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,QB,((-0.5)*(-(TR_H*(NP(n2))*NP(S))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
469 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,n2,((-0.5)*(-(TR_H*(NP(QB))*NP(S))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
470 : : #endif
471 : : }
472 : 0 : _load_static_residual1(QO,NP(QO));
473 : : #if defined(_DERIVATE)
474 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,QO,1.0);
475 : : #endif
476 : : {
477 [ # # ][ # # ]: 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_L*(((NP(QA)*NP(n3A))*NP(R))-0.5)))
478 : : #if defined(_DERIVATE)
479 [ # # ][ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_L*(((NP(QA)*NP(n3A))*NP(R))-0.5)))
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
480 : : #endif
481 : 0 : _load_static_residual1(QB,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
482 : : #if defined(_DERIVATE)
483 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,R,((-0.5)*(-(TR_L*((NP(QA)*NP(n3A))))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
484 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,n3A,((-0.5)*(-(TR_L*(NP(QA))*NP(R))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
485 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,QA,((-0.5)*(-(TR_L*(NP(n3A))*NP(R))*d10_tanh0)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
486 : : #endif
487 : : }
488 : 0 : _load_static_residual1(QB,NP(QB));
489 : : #if defined(_DERIVATE)
490 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,QB,1.0);
491 : : #endif
492 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(n1,n1A,(BP(n1,n1A)/Rd));
493 : : #if defined(_DERIVATE)
494 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(n1,n1A,n1,n1A,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
495 : : #endif
496 : : #if defined(_DYNAMIC)
497 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(n1A,_DDT((Ccc*NP(n1A))));
498 : : #if defined(_DERIVATE)
499 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(n1A,n1A,(Ccc));
[ # # ]
500 : : #endif
501 : : #endif
502 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(n3,n3A,(BP(n3,n3A)/Rd));
503 : : #if defined(_DERIVATE)
504 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(n3,n3A,n3,n3A,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
505 : : #endif
506 : : #if defined(_DYNAMIC)
507 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(n3A,_DDT((Ccc*NP(n3A))));
508 : : #if defined(_DERIVATE)
509 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(n3A,n3A,(Ccc));
[ # # ]
510 : : #endif
511 : : #endif
512 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(QO,QA,(BP(QO,QA)/Rd));
513 : : #if defined(_DERIVATE)
514 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(QO,QA,QO,QA,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
515 : : #endif
516 : : #if defined(_DYNAMIC)
517 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(QA,_DDT((Ccc*NP(QA))));
518 : : #if defined(_DERIVATE)
519 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(QA,QA,(Ccc));
[ # # ]
520 : : #endif
521 : : #endif
522 : :
523 : : /* ------------------ end of verilog analog equations --------------------- */
524 : :
525 : : /* ------------------ evaluate verilog noise equations -------------------- */
526 : :
527 : : /* ------------------- end of verilog noise equations --------------------- */
528 : 0 : }
529 : :
530 : : /* Perform DC iteration. */
531 : 0 : void dff_SR::calcDC (void)
532 : : {
533 : : // evaluate Verilog code
534 : 0 : initVerilog ();
535 : 0 : calcVerilog ();
536 : :
537 : : // fill right hand side and static jacobian
538 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
539 [ # # ]: 0 : setI (i1, _rhs[i1]);
540 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
541 [ # # ]: 0 : setY (i1, i2, _jstat[i1][i2]);
542 : : }
543 : : }
544 : 0 : }
545 : :
546 : : /* Save operating points. */
547 : 0 : void dff_SR::saveOperatingPoints (void)
548 : : {
549 : : // save global instance operating points
550 : 0 : }
551 : :
552 : : /* Load operating points. */
553 : 0 : void dff_SR::loadOperatingPoints (void)
554 : : {
555 : 0 : }
556 : :
557 : : /* Calculate operating points. */
558 : 0 : void dff_SR::calcOperatingPoints (void)
559 : : {
560 : 0 : }
561 : :
562 : : /* Initialization of AC analysis. */
563 : 0 : void dff_SR::initAC (void)
564 : : {
565 : 0 : allocMatrixMNA ();
566 : 0 : }
567 : :
568 : : /* Perform AC calculations. */
569 : 0 : void dff_SR::calcAC (nr_double_t frequency)
570 : : {
571 [ # # ]: 0 : setMatrixY (calcMatrixY (frequency));
572 : 0 : }
573 : :
574 : : /* Compute Y-matrix for AC analysis. */
575 : 0 : matrix dff_SR::calcMatrixY (nr_double_t frequency)
576 : : {
577 : 0 : _freq = frequency;
578 : 0 : saveOperatingPoints ();
579 : 0 : matrix y (13);
580 : :
581 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
582 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
583 : 0 : y (i1,i2) = nr_complex_t (_jstat[i1][i2], _jdyna[i1][i2] * 2 * M_PI * _freq);
584 : : }
585 : : }
586 : :
587 : 0 : return y;
588 : : }
589 : :
590 : : /* Initialization of S-parameter analysis. */
591 : 0 : void dff_SR::initSP (void)
592 : : {
593 : 0 : allocMatrixS ();
594 : 0 : }
595 : :
596 : : /* Perform S-parameter calculations. */
597 : 0 : void dff_SR::calcSP (nr_double_t frequency)
598 : : {
599 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixS (ytos (calcMatrixY (frequency)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
600 : 0 : }
601 : :
602 : : /* Initialization of transient analysis. */
603 : 0 : void dff_SR::initTR (void)
604 : : {
605 : 0 : setStates (2 * 13 * 13);
606 : 0 : initDC ();
607 : 0 : }
608 : :
609 : : /* Perform transient analysis iteration step. */
610 : 0 : void dff_SR::calcTR (nr_double_t)
611 : : {
612 : 0 : doHB = 0;
613 : 0 : doAC = 1;
614 : 0 : doTR = 1;
615 : 0 : calcDC ();
616 : :
617 : : int i1, i2, i3, i4, state;
618 : :
619 : : // 2-node charge integrations
620 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
621 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
622 : 0 : state = 2 * (i2 + 13 * i1);
623 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
624 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i2] != 0.0)
625 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, i2, _charges[i1][i2]);
626 : : } }
627 : :
628 : : // 1-node charge integrations
629 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
630 : 0 : state = 2 * (i1 + 13 * i1);
631 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i1] != 0.0)
632 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, _charges[i1][i1]);
633 : : }
634 : :
635 : : // charge: 2-node, voltage: 2-node
636 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
637 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
638 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
639 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
640 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 13; i4++) {
641 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
642 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i4] != 0.0)
643 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i2, i3, i4, _caps[i1][i2][i3][i4], BP(i3,i4));
644 : : } } } }
645 : :
646 : : // charge: 2-node, voltage: 1-node
647 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
648 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
649 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
650 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
651 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i3] != 0.0)
652 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2Q (i1, i2, i3, _caps[i1][i2][i3][i3], NP(i3));
653 : : } } }
654 : :
655 : : // charge: 1-node, voltage: 2-node
656 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
657 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
658 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 13; i4++) {
659 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
660 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i4] != 0.0)
661 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2V (i1, i3, i4, _caps[i1][i1][i3][i4], BP(i3,i4));
662 : : } } }
663 : :
664 : : // charge: 1-node, voltage: 1-node
665 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
666 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
667 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i3] != 0.0)
668 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i3, _caps[i1][i1][i3][i3], NP(i3));
669 : : } }
670 : 0 : }
671 : :
672 : : /* Compute Cy-matrix for AC noise analysis. */
673 : 0 : matrix dff_SR::calcMatrixCy (nr_double_t frequency)
674 : : {
675 : 0 : _freq = frequency;
676 : 0 : matrix cy (13);
677 : :
678 : :
679 : 0 : return cy;
680 : : }
681 : :
682 : : /* Perform AC noise computations. */
683 : 0 : void dff_SR::calcNoiseAC (nr_double_t frequency)
684 : : {
685 [ # # ]: 0 : setMatrixN (calcMatrixCy (frequency));
686 : 0 : }
687 : :
688 : : /* Perform S-parameter noise computations. */
689 : 0 : void dff_SR::calcNoiseSP (nr_double_t frequency)
690 : : {
691 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixN (cytocs (calcMatrixCy (frequency) * z0, getMatrixS ()));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
692 : 0 : }
693 : :
694 : : /* Initialization of HB analysis. */
695 : 0 : void dff_SR::initHB (int)
696 : : {
697 : 0 : initDC ();
698 : 0 : allocMatrixHB ();
699 : 0 : }
700 : :
701 : : /* Perform HB analysis. */
702 : 0 : void dff_SR::calcHB (int)
703 : : {
704 : 0 : doHB = 1;
705 : 0 : doAC = 1;
706 : 0 : doTR = 0;
707 : :
708 : : // jacobian dI/dV and currents get filled
709 : 0 : calcDC ();
710 : 0 : saveOperatingPoints ();
711 : :
712 : : // fill in HB matrices
713 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
714 [ # # ]: 0 : setQ (i1, _qhs[i1]); // charges
715 [ # # ]: 0 : setCV (i1, _chs[i1]); // jacobian dQ/dV * V
716 [ # # ]: 0 : setGV (i1, _ghs[i1]); // jacobian dI/dV * V
717 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
718 [ # # ]: 0 : setQV (i1, i2, _jdyna[i1][i2]); // jacobian dQ/dV
719 : : }
720 : : }
721 : 0 : }
722 : :
723 : : #include "dff_SR.defs.h"
724 : :
|
