Kirish Roʻyxatdan oʻtish

Docx

  • Referatlar
  • Diplom ishlar
  • Boshqa
    • Slaydlar
    • Referatlar
    • Kurs ishlari
    • Diplom ishlar
    • Dissertatsiyalar
    • Dars ishlanmalar
    • Infografika
    • Kitoblar
    • Testlar

Dokument ma'lumotlari

Narxi 15000UZS
Hajmi 71.6KB
Xaridlar 0
Yuklab olingan sana 13 Noyabr 2025
Kengaytma docx
Bo'lim Kurs ishlari
Fan Informatika va AT

Sotuvchi

Bohodir Jalolov

Modelsim muhiti va o'rnatilgan tizimlarni simulyatsiya qilish

Sotib olish
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY
TA’LIM, FAN VA
INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
 
TOSHKENT AMALIY FANLAR UNIVERSITETI
“AXBOROT TEXNOLOGIYALARI” fakulteti 
“KOMPYUTER INJINIRINGI” kafedrasi
Modelsim muhiti va o'rnatilgan tizimlarni
simulyatsiya qilish
mavzusidagi
KURS ISHI ANNOTATSIYA
Ushbu bitiruv malakaviy ishi zamonaviy raqamli tizimlarni ishlab chiqish va
tekshirishda keng qo’llaniladigan  ModelSim dasturi  va uning o’rnatilgan tizimlar
(embedded   systems)ni   simulyatsiya   qilishdagi   imkoniyatlariga   bag’ishlangan.
Raqamli   tizimlarni   yaratishda,   ayniqsa   o’rnatilgan   tizimlar   sohasida,   loyiha
ishlarini faqat amaliy tarzda sinovdan o’tkazish ko’p vaqt va resurs talab etadi. Shu
bois   simulyatsiya   texnologiyalari   yordamida   loyihaning   ishlash   jarayonini   virtual
muhitda   tekshirish,   xatoliklarni   aniqlash   va   ularni   bartaraf   etish   jarayonini
soddalashtirish   zamonaviy   muhandislikda   muhim   o’rin   egallaydi.   ModelSim
dasturi   ana   shunday   kuchli   simulyatsiya   vositalaridan   biri   bo’lib,   u   raqamli
tizimlarni VHDL, Verilog yoki SystemVerilog dasturlash tillarida modellashtirish
va tekshirish imkonini beradi.
Ishning   birinchi   bobida   ModelSim   dasturining   yaratilish   tarixi,
rivojlanish   bosqichlari ,   uning   arxitekturasi   va   ishlash   prinsiplari   batafsil
yoritiladi.   Shuningdek,   ModelSim   muhitining   asosiy   komponentlari   —   ishchi
interfeys,   kompilyator,   simulyator,   terminal   va   signal   kuzatuvchi   oynalari   haqida
ma’lumot   beriladi.   Dasturiy   muhitning   afzalliklari,   keng   imkoniyatlari   va
qo’llanilish   sohalari,   jumladan,   raqamli   sxemalarni   loyihalash,   tekshirish   va
optimallashtirishdagi roli chuqur tahlil qilinadi. ModelSimning qulayligi shundaki,
u   real   apparat   vositalarini   ishlatmasdan   turib,   loyihani   to’liq   sinovdan   o’tkazish
imkonini beradi, bu esa vaqt va mablag’ni tejaydi.
Ikkinchi bobda  o’rnatilgan tizimlarni ModelSim yordamida simulyatsiya
qilish   masalalari   ko’rib   chiqiladi.   Avvalo,   o’rnatilgan   tizimlarning   umumiy
tuzilishi   va   ishlash   tamoyillari   tahlil   qilinadi.   Shundan   so’ng   ModelSim   muhiti
orqali   simulyatsiya   jarayonini   bosqichma-bosqich   tashkil   etish,   kodni
kompilyatsiya   qilish,   sinov   skenarini   yaratish   va   natijalarni   tahlil   qilish   usullari
tushuntiriladi.   Shuningdek,   simulyatsiya   natijalarini   grafik   shaklda   ko’rish,   vaqt
diagrammalarini tahlil qilish, tizimdagi xatoliklarni aniqlash va ularni bartaraf etish
yo’llari ko’rsatiladi.
2 Tadqiqot   natijalarida   ModelSim   dasturining   o’rnatilgan   tizimlarni   ishlab
chiqishda,   ularning   ishlash   jarayonini   tekshirishda   va   xatoliklarni   oldindan
aniqlashda   samaradorligi   asoslab   beriladi.   Ushbu   dasturiy   vosita   yordamida
murakkab   tizimlarni   yuqori   aniqlik   bilan   modellashtirish   va   sinovdan   o’tkazish
mumkinligi  ko’rsatib o’tiladi. Ishning ilmiy-amaliy ahamiyati shundan iboratki, u
ModelSim dasturidan foydalanib o’rnatilgan tizimlarni samarali simulyatsiya qilish
bo’yicha nazariy va amaliy bilimlarni birlashtiradi hamda muhandislik amaliyotida
qo’llashga yo’naltirilgan. Ushbu ish simulyatsiya texnologiyalari, raqamli tizimlar
loyihalash   va   testlash   sohasida   faoliyat   yurituvchi   mutaxassislar   uchun   foydali
qo’llanma bo’la oladi.
ANNOTATION 
This   graduation   thesis   focuses   on   ModelSim   software   and   its   role   in
simulating   and   verifying   embedded   systems ,   which   play   a   crucial   role   in   the
development   of   modern   digital   technologies.   In   the   process   of   designing   digital
and embedded systems, testing only through physical implementation can be time-
consuming   and   costly.   Therefore,   simulation   technologies   have   become   an
essential tool that allows engineers to test, debug, and optimize projects in a virtual
environment before implementing them on real hardware. ModelSim is one of the
most   widely   used   professional   simulation   tools,   supporting   hardware   description
languages such as VHDL, Verilog, and SystemVerilog.
The   first   chapter   of   this   work   examines   the   history   of   ModelSim,   its
development   stages ,   architecture,   and   operating   principles.   It   provides   detailed
information about the main components of the ModelSim environment, including
the  compiler,  simulator,  waveform   viewer,  and  debugging  tools.  The  advantages,
capabilities,   and   application   areas   of   ModelSim   —   particularly   in   digital   design,
testing, and optimization — are analyzed. One of its main strengths is the ability to
perform   comprehensive   testing   and   simulation   without   the   need   for   physical
devices, saving both time and cost during the design cycle.
The   second   chapter   focuses   on   simulation   of   embedded   systems   using
ModelSim .   It   starts   with   the   general   structure   and   operating   principles   of
3 embedded   systems,   followed   by   step-by-step   explanations   of   the   simulation
process   within   the   ModelSim   environment:   compiling   source   code,   creating   test
benches,   running   simulations,   and   analyzing   results.   Visualization   of   time
diagrams,   detection   of   functional   and   timing   errors,   and   methods   for   error
correction are also covered in detail.
The   research   findings   demonstrate   the   efficiency   of   using   ModelSim   for
verifying embedded systems, identifying design errors in advance, and improving
system   reliability.   The   practical   significance   of   this   work   lies   in   providing   both
theoretical   foundations   and   practical   guidelines   for   using   ModelSim   to   simulate
complex systems with high accuracy. This thesis can serve as a valuable resource
for   engineers   and   specialists   in   digital   design,   simulation   technologies,   and
hardware verification.
АННОТАЦИЯ 
Данная   выпускная   квалификационная   работа   посвящена   изучению
программного  обеспечения   ModelSim   и  его  применению  для   симуляции   и
проверки   встроенных   систем ,   которые   являются   важнейшей   частью
современных   цифровых   технологий.   В   процессе   проектирования   цифровых
устройств   физическое   тестирование   может   занимать   много   времени   и
требовать   значительных   ресурсов.   Поэтому   симуляционные   технологии
стали   неотъемлемым   инструментом   инженеров,   позволяя   отлаживать   и
оптимизировать   проект   в   виртуальной   среде   до   его   реализации   на
аппаратном   уровне.   ModelSim   является   одним   из   наиболее   популярных
профессиональных   инструментов   симуляции   и   поддерживает   языки
описания аппаратуры VHDL, Verilog и SystemVerilog.
В   первой   главе   работы   рассмотрены   история   создания   и   этапы
развития   ModelSim ,   его   архитектура   и   принципы   работы.   Подробно
описаны   основные   компоненты   программной   среды   —   компилятор,
симулятор,   средства   просмотра   сигналов   и   интерфейс   отладки.   Также
анализируются   преимущества,   функциональные   возможности   и   области
применения   ModelSim   в   проектировании,   тестировании   и   оптимизации
4 цифровых   систем.   Одним   из   главных   преимуществ   программы   является
возможность   проводить   полное   тестирование   без   использования   реального
оборудования, что значительно экономит время и финансовые ресурсы.
Во   второй   главе   подробно   рассматривается   процесс   симуляции
встроенных   систем   с   использованием   ModelSim .   Описывается   общая
структура   встроенных   систем,   этапы   настройки   симуляционной   среды,
компиляция   кода,   создание   тестовых   стендов,   запуск   симуляции   и   анализ
результатов. Особое внимание уделяется визуализации временных диаграмм,
выявлению функциональных ошибок и способам их устранения.
Результаты   исследования   показывают   эффективность   использования
ModelSim для проверки и отладки встроенных систем, раннего обнаружения
ошибок   проектирования   и   повышения   надежности   систем.   Научно-
практическая   значимость   работы   заключается   в   комплексном   подходе   к
теоретическим   и   практическим   аспектам   применения   ModelSim.   Работа
может   быть   полезна   студентам,   инженерам   и   специалистам,   занимающимся
разработкой   и   тестированием   цифровых   устройств,   а   также   внедрением
современных симуляционных технологий.
5 MUNDARIJA
KIRISH ............................................................................................................ 7
I BOB. MODELSIM MUHITI VA UNING ISH PRINSIPLARI ................ 11
1.1. ModelSim dasturining yaratilish tarixi va rivojlanish bosqichlari ......... 11
1.2.   ModelSim   dasturining   arxitekturasi   va   asosiy   funksional   imkoniyatlari
................................................................................................................................. 14
1.3. ModelSim dasturining afzalliklari, imkoniyatlari va qo’llanilish sohalari
................................................................................................................................. 16
II   BOB.   O’RNATILGAN   TIZIMLARNI   SIMULYATSIYA   QILISH
TEXNOLOGIYALARI ........................................................................................... 19
2.1. O’rnatilgan tizimlarning umumiy tuzilishi va ishlash tamoyillari ......... 19
2.3. Simulyatsiya natijalarini tahlil qilish va xatoliklarni aniqlash usullari . . 25
XULOSA ....................................................................................................... 34
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO YXATIʻ .................................. 37
6 KIRISH
So’nggi   yillarda   axborot-kommunikatsiya   texnologiyalari   va   o’rnatilgan
tizimlar   sohasida   sezilarli   yutuqlar   kuzatilmoqda.   O’rnatilgan   tizimlar   kundalik
hayotimizda   turli   xil   vazifalarni   bajaruvchi   qurilmalar   sifatida   keng   qo’llaniladi.
Bu tizimlar mikroprotsessor yoki mikrokontroller asosida ishlaydi va ular ma’lum
bir vazifani bajarish uchun mo’ljallangan. Odatda, ular real vaqt rejimida ishlaydi
va turli sensorlar, aktuatorlar va boshqa qurilmalar bilan uzviy bog’liq bo’ladi. Shu
sababli,   ularning   samarali   ishlashini   oldindan   baholash   va   xatoliklarni   aniqlash
uchun simulyatsiya jarayonlari zarurdir.
IoT yoki Internet of Things (Narsalarning Interneti) kontseptsiyasi o’rnatilgan
tizimlarning   yanada   rivojlangan   shakli   hisoblanadi.   IoT   tizimlari   internet   orqali
bir-biri   bilan   bog’lanadi,   ma’lumot   almashadi   va   masofadan   boshqariladigan
tizimlarni   yaratadi.   IoT   qurilmalari   sensorlar,   aktuatorlar,   mikrokontrollerlar   va
kommunikatsion modullardan iborat bo’lib, ular real dunyo ma’lumotlarini yig’adi,
qayta   ishlaydi   va   foydalanuvchi   yoki   boshqa   tizimlarga   foydali   javoblar   beradi.
Masalan, aqlli uy tizimlarida isitish, yorug’lik va xavfsizlik tizimlarini masofadan
boshqarish, sanoatda esa ishlab chiqarish liniyalarini avtomatlashtirish imkoniyati
mavjud.
Ushbu   kurs   ishining   dolzarbligi   shundaki,   IoT   tizimlari   va   o’rnatilgan
tizimlarning   murakkab   ishlashini   oldindan   tahlil   qilish,   xatoliklarni   aniqlash   va
samaradorlikni   oshirish   uchun   ModelSim   kabi   simulyatsiya   muhitlaridan
foydalanish   imkonini   beradi.   Simulyatsiya   jarayoni   tizimning   virtual   muhitda
qanday   ishlashini   kuzatish,   signal   uzatish   vaqtlari,   kirish-chiqish   holatlari   va
modul integratsiyasini tekshirish imkonini beradi. Shu tariqa, tizim real qurilmaga
o’tkazilishidan oldin mukammal holatga keltiriladi.
ModelSim   muhiti   foydalanuvchiga   IoT   va   o’rnatilgan   tizimlarning   barcha
komponentlarini   birgalikda   sinash   imkoniyatini   beradi.   Bu   muhiti   orqali
foydalanuvchi   sensorlar   tomonidan   uzatilgan   signallarni,   aktuatorlar   javoblarini,
mikrokontroller   ishlashini   va   kommunikatsion   modul   signallarini   tahlil   qilishi
7 mumkin. Shuningdek, ModelSim  testbench  va skriptlar  orqali  avtomatlashtirilgan
sinovlarni   qo’llash   imkonini   beradi,   bu   esa   murakkab   tizimlarda   vaqtni   sezilarli
darajada tejashga yordam beradi.
IoT   tizimlari   ko’pincha   real   vaqt   rejimida   ishlashi   kerak   bo’lgan   murakkab
tizimlardir.   Shu   sababli,   ularning   har   bir   moduli   va   komponenti   o’zaro
sinxronizatsiyada   ishlashi   muhimdir.   ModelSim   muhiti   foydalanuvchiga   signal
kechikishlari,   xatoliklar   va   noto’g’ri   javoblarni   aniqlash,   tizimning   vaqt   bo’yicha
javob   tezligini   kuzatish   imkonini   beradi.   Bu   esa   o’rnatilgan   tizimlarning
ishonchliligini oshirish va samaradorligini yaxshilashda katta ahamiyatga ega.
Ushbu   kurs   ishining   maqsadi   —   ModelSim   dasturi   yordamida   o’rnatilgan
tizimlar   va   IoT   qurilmalarini   simulyatsiya   qilish   jarayonini   batafsil   o’rganish,
uning   amaliy   qo’llanilishi   va   samaradorligini   tahlil   qilishdir.   Shu   maqsadda   ish
quyidagi   vazifalarni   amalga   oshiradi:   ModelSim   muhiti   va   uning   imkoniyatlarini
o’rganish;   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT   qurilmalarini   simulyatsiya   qilish   jarayonini
tahlil qilish; simulyatsiya natijalarini tahlil qilish va xatoliklarni aniqlash usullarini
ko’rib chiqish; IoT tizimlarida ModelSimning amaliy qo’llanilishini misollar orqali
namoyish etish.
ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT   qurilmalarining
simulyatsiyasi,   avvalo,   modul   yaratish   va   testbench   tashkil   etishdan   boshlanadi.
Har   bir   sensor,   aktuator   va   mikrokontroller   modul   sifatida   ifodalanadi.   Sensorlar
real dunyo parametrlarini modellashtiradi, aktuatorlar esa kirish signallariga javob
beradi. Shu tarzda tizimning barcha komponentlari birgalikda simulyatsiya qilinadi
va foydalanuvchi barcha signallarni vizual tarzda kuzatishi mumkin.
ModelSim   muhiti   shuningdek,   foydalanuvchiga   debugging   vositalarini   taklif
qiladi.   Breakpointlar   va   step-by-step   debugging   yordamida   foydalanuvchi
simulyatsiyani   ma’lum   nuqtada   to’xtatib,   har   bir   signalning   qiymatini   va   modul
ishlashini   tekshirishi   mumkin.   Bu   xatoliklarni   aniqlash   va   ularni   bartaraf   etish
jarayonini   sezilarli   darajada   osonlashtiradi.   Shu   bilan   birga,   foydalanuvchi   test
skriptlari   yordamida   tizimning   turli   sharoitlarda   ishlashini   avtomatik   ravishda
sinash imkoniga ega bo’ladi.
8 IoT   tizimlarida   ko’p   modulali   integratsiya   talab   qilinadi.   Bir   tizimda   bir
nechta   sensorlar,   aktuatorlar   va   tarmoq   interfeysi   mavjud   bo’lishi   mumkin.
ModelSim   bunday   murakkab   tizimlarni   birlashtirib,   ularning   o’zaro   ishlashini
sinovdan   o’tkazadi.   Shu   orqali   modulalar   orasidagi   moslik,   signal   uzatish   va
kechikishlarni aniqlash, tizimning butun ishlashini baholash mumkin.
Shuningdek, ModelSim foydalanuvchiga simulyatsiya natijalarini tahlil qilish
va statistik ma’lumotlar olish imkoniyatini beradi. Tizimning o’rtacha javob vaqti,
maksimal   va   minimal   kechikishlar,   signal   chastotasi   va   ishlash   samaradorligi
aniqlanishi   mumkin.   Bu   ma’lumotlar   orqali   dizayner   tizimni   optimallashtirish   va
real qurilmaga tayyorlash jarayonini tezlashtiradi.
IoT tizimlarida xavfsizlik va ishonchlilik muhim ahamiyatga ega. ModelSim
yordamida   foydalanuvchi   tizimning   barcha   komponentlarini   xavfsizlik   jihatidan
tekshirishi   mumkin.   Masalan,   noto’g’ri   kirish   signali,   vaqt   sinxronizatsiyasi
buzilishi   yoki   paket   yo’qotilishi   kabi   holatlar   oldindan   aniqlanadi   va   tizim
optimallashtiriladi.   Shu   orqali   IoT   qurilmalari   xavfsiz   va   ishonchli   ishlashga
tayyorlanadi.
Shuningdek,   ModelSim   yordamida   foydalanuvchi   energiya   sarfini   va
tizimning   samaradorligini   ham   tahlil   qilishi   mumkin.   Bu   ayniqsa   batareyadan
ishlaydigan   IoT   qurilmalarida   muhimdir.   Simulyatsiya   natijalari   asosida
foydalanuvchi   energiya   tejash   strategiyalarini   ishlab   chiqishi   va   tizimning
samaradorligini oshirishi mumkin.
Kurs ishining ob’ekti — o’rnatilgan tizimlar va IoT qurilmalari; sub’ekti esa
ModelSim   dasturi   yordamida   ularning   simulyatsiya   jarayoni   hisoblanadi.   Shu
tarzda, ushbu ish o’quvchiga ModelSimning o’rnatilgan tizimlar va IoT tizimlarida
simulyatsiya   qilishdagi   rolini,   uning   imkoniyatlarini   va   samarali   qo’llanilishini
tushunishga yordam beradi.
Kirish qismida shuningdek, o’rnatilgan tizimlar va IoT tizimlarining kundalik
hayotdagi,   sanoatdagi,   qishloq   xo’jaligi   va   tibbiyot   sohalaridagi   ahamiyati
ta’kidlandi.   IoT   texnologiyalari   yordamida   tizimlar   masofadan   boshqarish,   real
vaqt monitoring va avtomatik qaror qabul qilish imkoniyatiga ega bo’ldi. Shu bilan
9 birga,   murakkab   tizimlarni   loyihalash   va   sinash   jarayonida   ModelSim   kabi
simulyatsiya muhitlari ajralmas vosita sifatida namoyon bo’ladi.
Shu   tarzda,   ushbu   kurs   ishining   kirish   qismi   ModelSim   muhiti,   o’rnatilgan
tizimlar va IoT qurilmalari haqidagi umumiy tushunchalarni, ularning ahamiyati va
amaliy   qo’llanilishini   batafsil   bayon   qilib,   o’quvchiga   mavzuning   dolzarbligini
tushuntiradi.
10 I BOB. MODELSIM MUHITI VA UNING ISH PRINSIPLARI
1.1. ModelSim dasturining yaratilish tarixi va rivojlanish bosqichlari
ModelSim   dasturi   –   bu   raqamli   tizimlar,   o’rnatilgan   platformalar   va   apparat
vositalarining ishlashini dasturiy tarzda modellashtirish hamda sinovdan o’tkazish
uchun   yaratilgan   kuchli   simulyatsiya   muhiti   hisoblanadi.   Dastur   ilk   bor   1990-
yillarda Model  Technology Incorporated kompaniyasi  tomonidan ishlab chiqilgan
bo’lib,   u   o’sha   davrda   VHDL   tili   asosida   yaratilgan   sxemalarni   tahlil   qilish   va
tekshirish imkonini beruvchi dastlabki universal simulyatorlardan biri edi.
Keyinchalik, bu dastur Mentor Graphics kompaniyasi tomonidan sotib olinib,
takomillashtirildi   va   zamonaviy   ko’rinishiga   ega   bo’ldi.   Hozirda   esa   u   Siemens
EDA   (Electronic   Design   Automation)   kompaniyasi   tarkibida   rivojlantirilmoqda.
ModelSim   o’zining   kuchli   simulyatsiya   dvigateli,   moslashuvchan   interfeysi   va
keng qamrovli apparat tavsiflash tillarini qo’llab-quvvatlashi bilan ajralib turadi.
Dastur   ishlab   chiqilgan   paytdan   boshlab   asosiy   maqsad   —   apparat
darajasidagi   tizimlarni   jismoniy   qurilmani   yaratmasdan   turib,   dasturiy   muhitda
sinovdan o’tkazish imkoniyatini berish edi. Shu orqali muhandislar va dasturchilar
elektron   sxemalarni   tahlil   qilish,   signal   o’zgarishlarini   kuzatish   va   xatoliklarni
aniqlash imkoniga ega bo’ldilar.
ModelSim   dasturining   rivojlanish   bosqichlarini   bir   necha   muhim   davrlarga
bo’lish mumkin:
Birinchi bosqich (1991–1998-yillar) – dastlabki versiyalar faqat VHDL tilini
qo’llab-quvvatlagan,   asosan   ilmiy   tadqiqot   institutlari   va   universitetlar   uchun
mo’ljallangan edi
Ikkinchi bosqich (1998–2005-yillar) – Verilog va keyinchalik SystemVerilog
tillarining   qo’llab-quvvatlanishi,   grafik   interfeysning   joriy   etilishi   bilan   dastur
sanoat muhitida keng qo’llanila boshladi.
Uchinchi bosqich (2006–2018-yillar) – FPGA va ASIC texnologiyalari uchun
integratsiya   imkoniyatlari   kengaydi,   ModelSim   SE,   PE   va   DE   versiyalari   ishlab
chiqildi.
11 To’rtinchi   bosqich   (2019-yildan   hozirgacha)   –   Siemens   EDA   tomonidan
dastur  to’liq modernizatsiya  qilinib, raqamli   tizimlarni  sun’iy  intellekt  yordamida
tahlil qilish, avtomatik xatolik aniqlash va optimallashtirish modullari qo’shildi.
ModelSim   dasturining   keng   qo’llanilish   sababi   —   uning   ko’p   tilli   (VHDL,
Verilog, SystemC) muhitda ishlay olishi, murakkab modellarni tez va aniqlik bilan
sinovdan   o’tkazish   imkoniyatidir.   Dastur   foydalanuvchiga   signal   o’zgarishlarini
vaqt   diagrammalari   ko’rinishida   kuzatish,   natijalarni   eksport   qilish,   testbench
yaratish va turli xil konfiguratsiyalarni sozlash imkonini beradi.
Bugungi kunda ModelSim quyidagi sohalarda keng foydalaniladi:
            Raqamli   elektronika   –   FPGA,   CPLD   va   ASIC   loyihalarini   ishlab
chiqishda;
O’rnatilgan   tizimlar   –   mikroprotsessor   asosidagi   platformalarni   sinovdan
o’tkazishda;
Ta’lim   va   ilmiy   tadqiqotlar   –   raqamli   tizimlar   fanini   o’qitishda   amaliy
laboratoriya muhiti sifatida;
IoT   (Internet   of   Things)   qurilmalari   arxitekturasini   sinovdan   o’tkazish   va
integratsiya qilishda.
ModelSimning   tarixiy   rivojlanishi   shuni   ko’rsatadiki,   dastur   nafaqat   oddiy
simulyatsiya   vositasi,   balki   to’liq   muhandislik   tizimi   sifatida   shakllangan.   U
elektronika,   avtomatika,   robototexnika   va   IoT   sohalarida   ishlovchi   mutaxassislar
uchun ajralmas dasturiy vosita bo’lib qolmoqda.
Xulosa  qilib aytganda,  ModelSimning  paydo bo’lishi   raqamli   tizimlar   ishlab
chiqish   jarayonida   inqilobiy   o’zgarish   yasadi.   U   yordamida   real   apparat
vositalarini yaratishdan oldin tizimning ishlash logikasini tahlil qilish, xatoliklarni
aniqlash   va   optimallashtirish   imkoniyati   yaratilgan   bo’lib,   bu   zamonaviy
o’rnatilgan tizimlarni ishlab chiqishda eng muhim qadam hisoblanadi.
ModelSim   dasturining   muvaffaqiyatli   rivojlanishida   uning   o’ziga   xos
arxitekturasi   va   moslashuvchan   tuzilishi   muhim   rol   o’ynaydi.   Dastur
foydalanuvchiga   apparat   tavsiflash   tillarida   yozilgan   kodlarni   bosqichma-bosqich
tahlil   qilish,   kompyuter   xotirasida   ularning   ishlash   jarayonini   modellashtirish
12 hamda   natijalarni   real   vaqt   rejimida   kuzatish   imkonini   beradi.   Bu   esa   raqamli
tizimlarni   ishlab   chiqish   jarayonida   xatoliklarni   erta   aniqlash   va   ularni   bartaraf
etish imkonini yaratadi.
ModelSim   dasturining   asosiy   afzalliklaridan   biri   –   bu   uning   kuchli
simulyatsiya   dvigateli   (simulation   engine)   bo’lib,   u   juda   katta   hajmdagi
ma’lumotlarni   tezkor   qayta   ishlay   oladi.   Shuningdek,   u   turli   xil   apparat
arxitekturalariga   mos   keladigan   darajada   optimallashtirilgan.   Shu   tufayli
ModelSim   kichik   o’rnatilgan   tizimlardan   tortib,   murakkab   sanoat   darajasidagi
FPGA yoki ASIC loyihalarini ham muvaffaqiyatli modellashtira oladi.
ModelSimning   o’ziga   xos   xususiyatlaridan   yana   biri   –   bu   interaktiv   vizual
interfeys   bo’lib,   unda   foydalanuvchi   raqamli   signallarni   grafik   ko’rinishda   tahlil
qilishi,   vaqt   diagrammalarini   o’rganishi   va   signal   o’zgarishlari   o’rtasidagi
bog’liqlikni   aniqlashi   mumkin.   Bu   imkoniyatlar   tizim   dizaynerlariga   qurilmaning
ishlash   jarayonini  to’liq  tushunish,   har  bir   komponentning  o’zaro  ta’sirini   chuqur
o’rganish va tizim samaradorligini oshirishga yordam beradi.
Dasturda simulyatsiya jarayoni asosan uch bosqichda amalga oshiriladi:
1.   Kompilyatsiya   bosqichi   –   foydalanuvchi   tomonidan   yozilgan   apparat
tavsiflash kodi (VHDL yoki Verilog) tahlil qilinadi va kompilyatsiya qilinadi.
2.   Simulyatsiya   bosqichi   –   tizimning   ishlash   jarayoni   dasturiy   tarzda   qayta
tiklanadi, ya’ni virtual model qurilma sifatida ishlaydi.
3.   Natijalarni   tahlil   qilish   bosqichi   –   hosil   bo’lgan   natijalar   grafik   yoki   log
formatida ko’rsatilib, u orqali tizimdagi xatoliklar aniqlanadi.
ModelSim   dasturi   foydalanuvchilarga   turli   xil   testbench   (sinov   muhiti)
yaratish   imkonini   ham   beradi.   Bu   testbenchlar   yordamida   foydalanuvchi
qurilmaning kutilgan natijalarni qay darajada to’g’ri bajarayotganini tekshira oladi.
Misol  uchun, mikroprotsessorning  buyruq bajarish  tezligini, xotira o’zgarishlarini
yoki signal javob vaqtlarini sinovdan o’tkazish mumkin.
ModelSim   dasturi   nafaqat   alohida   ishlatiladi,   balki   boshqa   muhandislik
vositalari bilan integratsiya qilinadi. Masalan, Xilinx Vivado, Altera Quartus, Intel
13 FPGA   yoki   Cadence   kabi   tizimlar   bilan   bevosita   ishlay   oladi.   Bu   esa   dizayn
jarayonini yanada qulay va moslashuvchan qiladi.
Bundan   tashqari,   ModelSim   dasturining   akademik   versiyasi   ham   mavjud
bo’lib,   u   ko’plab   universitetlarda   elektronika,   raqamli   tizimlar   va   o’rnatilgan
platformalarni o’qitish jarayonida foydalaniladi. Talabalar ushbu muhitda raqamli
sxemalarni   loyihalash,   sinovdan   o’tkazish   va   ularning   ishlash   prinsiplari   bilan
amaliy tanishish imkoniga ega bo’ladilar.
ModelSimning   tarixiy   ahamiyatini   shundan   ham   ko’rish   mumkin:   u   raqamli
elektronika   sohasida   dastlabki   “virtual   laboratoriya”lardan   biri   bo’lib,
muhandislarga   real   uskunalarsiz   sinov   o’tkazish   imkonini   bergan.   Bu   yondashuv
nafaqat   vaqt   va   mablag’ni   tejaydi,   balki   ilmiy-tadqiqot   ishlarida   aniq,
takrorlanadigan natijalarni olishga yordam beradi.
Xulosa   qilib   aytganda,   ModelSim   dasturi   raqamli   va   o’rnatilgan   tizimlar
sohasida   inqilobiy   yechimlardan   biri   bo’lib,   uning   yaratilishi   elektronika
sohasidagi murakkab loyihalarni ancha soddalashtirdi. Ushbu dastur orqali nafaqat
simulyatsiya,   balki   dizayn   tahlili,   xatoliklarni   diagnostika   qilish   va   tizimlarni
optimallashtirish   imkoniyati   mavjud.   Shu   sababli   ModelSim   bugungi   kunda
elektronika   sohasidagi   yetakchi   dasturlardan   biri   sifatida   o’z   mavqeini   saqlab
kelmoqda.
1.2. ModelSim dasturining arxitekturasi va asosiy funksional imkoniyatlari
ModelSim dasturi murakkab, ammo puxta ishlab chiqilgan arxitekturaga ega
bo’lib,   u   foydalanuvchilarga   apparat   tavsiflash   tillarida   yozilgan   loyihalarni
modellashtirish,   sinovdan   o’tkazish   va   tahlil   qilish   uchun   keng   imkoniyatlar
yaratadi.   Dastur   arxitekturasi   modular   tuzilgan   bo’lib,   har   bir   modul   alohida
vazifani   bajaradi   va   ular   o’zaro   muvofiqlashtirilgan   tarzda   ishlaydi.   Bunday
yondashuv   tizimning   barqaror   ishlashini,   resurslardan   samarali   foydalanishni
hamda katta hajmdagi loyihalar bilan ishlashni osonlashtiradi.
ModelSim arxitekturasi uchta asosiy qatlamdan tashkil topgan:
14 1. Foydalanuvchi interfeysi (User Interface Layer) – bu qatlam foydalanuvchi
bilan   o’zaro   aloqani   ta’minlaydi.   Unda   buyruq   satri   interfeysi   (CLI)   va   grafik
interfeys   (GUI)   mavjud.   GUI   yordamida   foydalanuvchi   dizaynni   ko’rish,   signal
diagrammalarini   tahlil   qilish   va   simulyatsiyani   boshqarish   imkoniyatiga   ega
bo’ladi.
2.   Simulyatsiya   yadrosi   (Simulation   Kernel)   –   bu   ModelSimning   yuragi
hisoblanadi.   Unda   kodlarni   bajarish,   vaqtni   boshqarish,   signallarni   yangilash   va
jarayonlarni sinxronlashtirish kabi murakkab hisob-kitoblar amalga oshiriladi.
3. Kompilyatsiya va tahlil tizimi (Compiler and Analyzer) – bu qism VHDL
yoki   Verilog   tilida   yozilgan   manba   kodlarini   o’qib,   ularni   oraliq   bayt-kodga
aylantiradi. Shundan so’ng bu bayt-kod simulyatsiya yadrosi tomonidan bajariladi.
ModelSim dasturida bir nechta muhim funksional imkoniyatlar mavjud:
Kompilyatsiya   va   sinxronlashtirish   tizimi   –   foydalanuvchi   tomonidan
yozilgan modullarni tahlil qilib, ularni o’zaro bog’laydi.
Signal   monitoringi   (Waveform   viewer)   –   simulyatsiya   jarayonida   signallar
qanday   o’zgarayotganini   vaqt   o’qi   bo’yicha   grafik   shaklda   kuzatish   imkonini
beradi.
Breakpoints va debugging vositalari – kod ichida ma’lum nuqtalarda to’xtab,
o’zgaruvchilar qiymatini tekshirish, xatolik sababini aniqlash uchun ishlatiladi.
Script va avtomatlashtirilgan boshqaruv – ModelSim foydalanuvchilarga TCL
(Tool   Command   Language)   skriptlari   orqali   butun   simulyatsiya   jarayonini
avtomatlashtirish imkonini beradi.
Ko’p   tilni   qo’llab-quvvatlash   –   dastur   VHDL,   Verilog,   SystemVerilog,
Mixed-language va ba’zi hollarda C interfeysini ham qo’llab-quvvatlaydi.
ModelSim   arxitekturasi   parallel   simulyatsiya   prinsipi   asosida   ishlaydi.   Bu
shuni   anglatadiki,   tizimdagi   bir   nechta   modullar   bir   vaqtning   o’zida   alohida
jarayon sifatida bajariladi. Shu orqali simulyatsiya tezligi sezilarli darajada oshadi.
Bunda   ModelSim   har   bir   signal   va   jarayonni   vaqt   o’qi   bo’yicha   sinxronlashtirib,
ularning o’zaro ta’sirini aniq modellashtiradi.
15 Dasturda   Wave   oynasi   eng   ko’p   foydalaniladigan   vositalardan   biri   bo’lib,
foydalanuvchi   unda   raqamli   signallar   o’zgarishini,   impulslarni,   kechikishlarni   va
vaqt   oralig’idagi   hodisalarni   ko’rishi   mumkin.   Bundan   tashqari,   List,   Memory,
Process   oynalari   ham   mavjud   bo’lib,   ular   har   bir   signal,   xotira   katagi   va
jarayonning aniq qiymatlarini ko’rsatib turadi.
ModelSim   shuningdek,   doimiy   sinov   muhiti   (Testbench   Environment)
yaratish   imkonini   ham   beradi.   Bu   foydalanuvchiga   real   qurilma   signallarini
modellashtirish,   ularni   kiritish/chiqarish   jarayonlarini   sinovdan   o’tkazish   hamda
har xil sharoitlarda tizim qanday ishlashini tekshirish imkonini beradi.
Xulosa qilib aytganda, ModelSim dasturining arxitekturasi yuqori darajadagi
moslashuvchanlik   va   aniqlikni   ta’minlaydi.   Uning   kuchli   simulyatsiya   yadrosi,
foydalanuvchi   uchun   qulay   interfeysi   va   kengaytirilgan   diagnostika   vositalari
yordamida nafaqat kichik modullar, balki katta hajmdagi o’rnatilgan tizimlar ham
samarali   sinovdan   o’tkazilishi   mumkin.   Shu   sababli   ModelSim   bugungi   kunda
elektronika   sohasidagi   yetakchi   simulyatsiya   vositalaridan   biri   sifatida   keng
qo’llaniladi.
1.3. ModelSim dasturining afzalliklari, imkoniyatlari va qo’llanilish sohalari
ModelSim   dasturi   bugungi   kunda   raqamli   tizimlarni   modellashtirish,
tekshirish va xatoliklarni aniqlashda eng ko’p qo’llaniladigan vositalardan biridir.
U   Mentor   Graphics   (hozirda   Siemens   EDA)   kompaniyasi   tomonidan   ishlab
chiqilgan   bo’lib,   asosan   VHDL,   Verilog   va   SystemVerilog   tillarida   yozilgan
loyihalarni tahlil qilish, simulyatsiya qilish va testlash uchun mo’ljallangan. Dastur
o’zining   yuqori   aniqligi,   moslashuvchanligi   va   qulay   interfeysi   bilan   boshqa
o’xshash vositalardan ajralib turadi.
ModelSimning   eng   asosiy   afzalliklaridan   biri   —   aniq   vaqtli   simulyatsiya
imkoniyatidir.   Ya’ni,   u   tizimdagi   har   bir   signalning   vaqt   bo’yicha   o’zgarishini
mikrosekun, nanosekun yoki hatto pikosekund aniqlikda kuzatish imkonini beradi.
16 Bu esa foydalanuvchiga qurilmaning real ish jarayonini to’liq tahlil qilish imkonini
beradi.
ModelSimning   yana   bir   katta   ustunligi   —   ko’p   tilli   muhitni   qo’llab-
quvvatlash. U VHDL, Verilog va SystemVerilog tillarini  bir loyihada aralashtirib
ishlatish imkoniyatini beradi. Bunday yondashuv murakkab tizimlarni bosqichma-
bosqich ishlab chiqishda juda qulaydir. Masalan, tizimning bir qismi VHDL tilida,
boshqa   qismi   esa   Verilog   tilida   yozilishi   mumkin.   ModelSim   bunday   loyihalarni
avtomatik tarzda birlashtirib, yagona simulyatsiya muhiti hosil qiladi.
Dasturda   murakkab   testbench   yaratish   imkoniyati   mavjud.   Testbench   —   bu
sinov   muhiti   bo’lib,   unda   loyihadagi   har   bir   modulga   signal   beriladi   va   chiqish
natijalari   tekshiriladi.   ModelSimda   foydalanuvchi   signal   manbalarini   yaratishi,
kirish   ma’lumotlarini   avtomatik   ravishda   generatsiya   qilishi,   chiqish   natijalarini
tahlil qilishi mumkin. Bu jarayonlar yordamida foydalanuvchi apparat modelining
ishlashini real sharoitda sinovdan o’tkazadi.
ModelSim dasturining yana bir muhim afzalligi — grafik tahlil vositalaridir.
“Waveform   Viewer”   deb   nomlanuvchi   bu   modul   yordamida   foydalanuvchi
simulyatsiya   natijalarini   grafik   shaklda   ko’rishi,   vaqt   o’qi   bo’yicha   signal
o’zgarishlarini tahlil qilishi va kechikish vaqtlarini aniqlashi mumkin. Shuningdek,
har   bir   signalni   ranglar   orqali   ajratish,   ularni   kattalashtirish   yoki   vaqt   oralig’ida
filtrlash imkoniyati mavjud.
ModelSim shuningdek, avtomatlashtirilgan skript tizimi (TCL scripting) bilan
jihozlangan.   Bu   imkoniyat   foydalanuvchilarga   ko’p   marotaba   bajariladigan
jarayonlarni   avtomatiklashtirishga   yordam   beradi.   Masalan,   katta   loyihalarda
simulyatsiya,   kompilyatsiya,   natijalarni   tahlil   qilish   va   hisobot   tayyorlash   kabi
bosqichlarni bitta buyruq orqali bajarish mumkin.
Dasturda   xatoliklarni   aniqlash   va   debugging   tizimi   ham   juda   rivojlangan.
ModelSim  foydalanuvchiga  kodni  bosqichma-bosqich   bajarish,  har   bir  signalning
hozirgi   qiymatini   tekshirish,   breakpointlar   o’rnatish   va   o’zgaruvchilarning
qiymatini   kuzatish   imkonini   beradi.   Bu,   ayniqsa,   murakkab   raqamli   tizimlarni
ishlab chiqishda juda foydali hisoblanadi.
17 ModelSim   ko’p   jihatdan   FPGA   (Field   Programmable   Gate   Array)   va   ASIC
(Application  Specific  Integrated   Circuit)  ishlab   chiqish  jarayonlarida  qo’llaniladi.
Misol   uchun,   Xilinx   Vivado   yoki   Intel   Quartus   muhitida   yozilgan   dizaynlarni
ModelSim   yordamida   dastlabki   bosqichda   sinovdan   o’tkazish   mumkin.   Shundan
so’ng loyiha tayyor bo’lgach, u to’g’ridan-to’g’ri apparatga yuklanadi.
ModelSimning afzalliklari quyidagilardan iborat:
Yuqori aniqlikdagi simulyatsiya va vaqt sinxronizatsiyasi.
Verilog, VHDL va SystemVerilog tillarini birgalikda ishlatish imkoniyati.
Kuchli grafik interfeys va signal tahlil vositalari.
Avtomatlashtirilgan testbench va skript yozish imkoniyati.
Xatoliklarni tez aniqlash va diagnostika tizimi.
FPGA va ASIC loyihalar bilan to’liq integratsiya imkoniyati.
ModelSimning qo’llanilish sohalari juda keng:
Raqamli elektron qurilmalarni ishlab chiqish va tekshirish.
Avtomatika, robototexnika va IoT (Internet of Things) tizimlarining dastlabki
modellarini sinovdan o’tkazish.
Sanoat va tibbiyot uskunalari uchun mikroprotsessor modellarini tahlil qilish.
O’quv   jarayonlarida   raqamli   sxemalarni   o’rgatish   va   laboratoriya   ishlarini
bajarish.
Xulosa qilib aytganda, ModelSim bugungi kunda o’rnatilgan tizimlar, raqamli
qurilmalar   va   mikrochiplar   dizaynida   ajralmas   vosita   hisoblanadi.   Uning   kuchli
simulyatsiya   mexanizmlari,   foydalanuvchi   uchun   qulay   interfeysi   va
kengaytirilgan   tahlil   imkoniyatlari   har   qanday   murakkab   tizimni   sinovdan
o’tkazish va optimallashtirish uchun zarur sharoit yaratadi. Shu sababli, u nafaqat
ilmiy-tadqiqot sohasida, balki ta’lim, sanoat va ishlab chiqarish muhitida ham keng
qo’llanilmoqda.
18 II BOB. O’RNATILGAN TIZIMLARNI SIMULYATSIYA QILISH
TEXNOLOGIYALARI
2.1. O’rnatilgan tizimlarning umumiy tuzilishi va ishlash tamoyillari
O’rnatilgan   tizimlar   (inglizcha   —   Embedded   Systems)   zamonaviy   elektron
qurilmalar   va   sanoat   avtomatikasi   tizimlarining   ajralmas   qismi   hisoblanadi.   Ular
ma’lum   bir   vazifani   bajarishga   mo’ljallangan   maxsus   kompyuter   tizimlari   bo’lib,
umumiy maqsadli kompyuterlardan farqli ravishda faqat belgilangan funksiyalarni
bajaradi.   Masalan,   maishiy   texnikalarda,   tibbiyot   asboblarida,   avtomobillarda,
smartfonlarda,   IoT   (Internet   of   Things)   qurilmalarida,   dronlarda,   ishlab   chiqarish
liniyalarida   ishlatiladigan   mikroprotsessorli   boshqaruv   tizimlari   —   bularning
barchasi o’rnatilgan tizimlarga kiradi.
O’rnatilgan tizimlarning eng muhim xususiyati — ularning muayyan vazifaga
yo’naltirilganligidir.   Ya’ni,   ular   ko’p   maqsadli   dasturlarni   emas,   balki   aniq   bir
jarayonni   boshqarish   yoki   ma’lum   signalga   javob   qaytarish   uchun   yaratiladi.
Masalan, avtomobilning ABS tizimi faqat tormoz bosimiga qarab g’ildiraklarning
sirpanishini oldini oladi, boshqa ishlarni esa bajarmaydi.
O’rnatilgan tizimlarning umumiy tuzilmasi odatda quyidagi asosiy qismlardan
iborat:
1.   Markaziy   protsessor   (CPU   yoki   MCU)   –   bu   tizimning   “miyasi”   bo’lib,
barcha   hisob-kitoblar   va   boshqaruv   jarayonlari   aynan   shu   qismda   amalga
oshiriladi. Odatda bu mikroprotsessor yoki mikro-kontroller shaklida bo’ladi.
2.   Xotira   (Memory)   –   tizimda   ishlov   beriladigan   ma’lumotlar,   dasturlar   va
vaqtinchalik qiymatlar shu yerda saqlanadi. U o’z navbatida ROM (doimiy xotira)
va RAM (tezkor xotira) turlariga bo’linadi.
3.   Kirish/chiqish   qurilmalari   (I/O   ports)   –   sensorlar,   tugmalar,   displeylar,
motorlar yoki boshqa tashqi qurilmalar bilan aloqa o’rnatish uchun xizmat qiladi.
4.   Dasturiy   ta’minot   (Software)   –   bu   qism   tizimning   barcha   funksiyalarini
belgilaydi. Unda boshqaruv algoritmlari, signalni qayta ishlash dasturlari va aloqa
protokollari joylashadi.
19 5.   Energiya   manbai   va   interfeyslar   –   tizimning   doimiy   ishlashini
ta’minlaydigan   energiya   manbai   (batareya   yoki   elektr   tarmog’i),   shuningdek,
boshqa   qurilmalar   bilan   bog’lanish   imkonini   beruvchi   interfeyslar   (UART,   SPI,
I2C, USB va h.k.).
O’rnatilgan   tizimlarning   ishlash   tamoyili   asosan   real   vaqt   rejimi   (Real-Time
Operation)   asosida   tashkil   etiladi.   Bu   shuni   anglatadiki,   tizim   tashqi   signal   yoki
hodisaga   aniq   vaqt   oralig’ida   javob   qaytarishi   kerak.   Masalan,   tibbiyot   asbobida
yurak   urishini   o’lchaydigan   sensor   signali   kelganda,   tizim   uni   bir   necha
millisekund ichida qayta ishlashi kerak. Kechikish bo’lsa, tizimning butun faoliyati
buzilishi mumkin.
Bunday tizimlarda real vaqt operatsion tizimlari (RTOS) muhim o’rin tutadi.
RTOS   vazifalarni   ustuvorlik   darajasiga   qarab   taqsimlaydi,   vaqtni   boshqaradi,
resurslardan   optimal   foydalanishni   ta’minlaydi.   Misol   uchun,   FreeRTOS,
VxWorks, QNX va ThreadX kabi tizimlar eng mashhurlaridir.
O’rnatilgan tizimlarning yana bir o’ziga xos jihati — cheklangan resurslarda
ishlashdir. Ularning protsessor quvvati, xotira hajmi va energiya sarfi odatda juda
kichik   bo’ladi.   Shu   sababli,   dasturlar   juda   samarali   yozilishi,   har   bir   bayt   xotira
aniq rejalashtirilgan bo’lishi kerak.
O’rnatilgan tizimlar turli me’yorlar asosida tasniflanadi:
Funktsional  maqsadiga ko’ra:  boshqaruvchi  tizimlar, o’lchov tizimlari, aloqa
qurilmalari, tibbiyot asboblari, multimedia tizimlari va boshqalar.
Ishlab   chiqilish   texnologiyasiga   ko’ra:   mikroprotsessorli   (MPU-based),
mikro-kontrollerli (MCU-based) va FPGA asosidagi tizimlar.
Ishlash   muhitiga   ko’ra:   mustaqil   (standalone),   tarmoqli   (networked),   yoki
bulut bilan bog’langan (IoT-integratsiyalashgan) tizimlar.
Zamonaviy   o’rnatilgan   tizimlarda   ko’plab   aloqa   protokollari   qo’llaniladi.
Masalan,   IoT   qurilmalarda   Wi-Fi,   Bluetooth,   ZigBee,   LoRa   va   MQTT   kabi
protokollar   ma’lumot   almashish   uchun   ishlatiladi.   Ular   yordamida   o’rnatilgan
tizimlar   bulutli   serverlar,   mobil   ilovalar   yoki   boshqa   qurilmalar   bilan   o’zaro
aloqada bo’ladi.
20 O’rnatilgan   tizimlarning   ishonchliligi   —   bu   eng   muhim   omillardan   biridir.
Chunki   ular   ko’pincha   inson   xavfsizligi   bilan   bog’liq   sohalarda   ishlatiladi.
Masalan,   samolyot   boshqaruv   tizimlari,   yurak   stimulyatorlari   yoki   avtomatik
tormoz   tizimlari   xato   ishlasa,   bu   katta   falokatlarga   olib   kelishi   mumkin.   Shu
sababli,   bunday   tizimlarda   katta   aniqlik,   barqarorlik   va   uzluksiz   ishlash   talablari
juda yuqori darajada qo’yiladi.
O’rnatilgan   tizimlarni   ishlab   chiqish   jarayonida   ularning   har   bir   bosqichi   —
loyihalash, dasturlash, sinovdan o’tkazish va optimallashtirish bosqichlari — puxta
nazorat   qilinadi.   Aynan   sinov   (testlash)   bosqichi   eng   muhimlaridan   biri
hisoblanadi, chunki u tizimning real sharoitda qanday ishlashini oldindan aniqlash
imkonini beradi.
Bugungi kunda o’rnatilgan tizimlar sun’iy intellekt (AI) va mashina o’rganish
(ML)   texnologiyalari   bilan   ham   integratsiyalashmoqda.   Bu   esa   ularning
imkoniyatlarini  yanada kengaytiradi. Masalan,  aqlli kameralar harakatni  aniqlash,
yuzni   tanish   yoki   obyektlarni   ajratish   imkoniyatiga   ega   bo’lmoqda.   Shuningdek,
aqlli   maishiy   texnikalar   foydalanuvchi   odatlariga   qarab   ishlash   algoritmini
o’zgartira oladi.
O’rnatilgan   tizimlarning   ishlash   tamoyillaridan   biri   —   ma’lumotlarni
to’plash,  qayta  ishlash   va natija  chiqarishdir. Bunda  tizim   sensorlardan  ma’lumot
oladi,   uni   mikroprotsessor   orqali   qayta   ishlaydi   va   kerakli   boshqaruv   signallarini
chiqish   qurilmalariga   uzatadi.   Masalan,   smart   termostat   xona   haroratini   o’lchab,
belgilangan darajadan past bo’lsa, isitish tizimini yoqadi.
Shuningdek,   o’rnatilgan   tizimlarda   energiyani   tejash   mexanizmlari   ham
muhim   o’rin   tutadi.   Ko’plab   tizimlar   “sleep   mode”   yoki   “low   power   mode”
rejimida ishlaydi, bu esa batareya quvvatini uzoq muddat saqlashga imkon beradi.
O’rnatilgan   tizimlarning   rivojlanishi   natijasida   Internet   of   Things   (IoT)
konsepsiyasi   shakllandi.   IoT   qurilmalari   —   bu   o’zaro   ulanadigan,   ma’lumot
almashadigan   va   mustaqil   qarorlar   qabul   qiladigan   o’rnatilgan   tizimlardir.   Misol
uchun,   aqlli   uy   tizimlari,   aqlli   qishloq   xo’jaligi,   sanoat   robotlari,   energiya
monitoringi tizimlari — bularning barchasi o’rnatilgan tizimlarga asoslangan.
21 Ushbu tizimlar ishlash jarayonida signal tahlili, vaqtni boshqarish, xatoliklarni
aniqlash   kabi   murakkab   jarayonlarni   bajaradi.   Shu   sababli,   ularni   loyihalash   va
testlashda   ModelSim   kabi   simulyatsiya   dasturlarining   ahamiyati   juda   katta.
ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlarning   modullari   dastlab   virtual   muhitda
sinovdan   o’tkaziladi,   natijalar   tahlil   qilinadi   va   real   qurilma   tayyor   bo’lishidan
oldin barcha kamchiliklar aniqlanadi.
Xulosa qilib aytganda, o’rnatilgan tizimlar  zamonaviy texnologik dunyoning
asosi   hisoblanadi.   Ular   kichik   hajm,   past   energiya   sarfi,   yuqori   tezlik   va
ishonchlilik   kabi   afzalliklarga   ega.   Ularning   to’g’ri   ishlashi   uchun   har   bir
komponent   o’zaro   muvofiq   ishlashi   zarur,   buning   uchun   esa   ModelSim   kabi
simulyatsiya muhitlari orqali sinov va tekshirish jarayonlari muhim ahamiyat kasb
etadi.   Shu   tariqa,   o’rnatilgan   tizimlarning   umumiy   tuzilishi,   ishlash   tamoyili   va
testlash   mexanizmlari   bugungi   kunda   raqamli   texnologiyalar   rivojining   eng
dolzarb yo’nalishlaridan biri bo’lib qolmoqda.
2.2. ModelSim yordamida o’rnatilgan tizimlarni simulyatsiya qilish
jarayoni
ModelSim   dasturi   o’rnatilgan   tizimlarni   loyihalash   va   sinovdan   o’tkazishda
eng   qulay   va   samarali   vositalardan   biridir.   Ushbu   dastur   yordamida   ishlab
chiqilgan   simulyatsiya   jarayoni   bir   nechta   bosqichlardan   iborat   bo’lib,   har   bir
bosqich tizimning to’liq ishlashini aniqlash, xatoliklarni topish va natijalarni tahlil
qilishga qaratilgan.
Simulyatsiya   jarayoni   avvalo   dasturiy   model   yaratishdan   boshlanadi.
O’rnatilgan   tizimning   har   bir   komponenti   —   mikroprotsessor,   sensor,   aktuator
yoki   boshqaruv   modulining   harakati   VHDL   yoki   Verilog   kabi   apparat   tavsiflash
tillarida   ifodalanadi.   Bu   bosqichda   dizayner   tizimning   barcha   kirish   va   chiqish
signallarini   belgilaydi,   vaqt   oralig’ini   sozlaydi   va   har   bir   modulning   o’zaro
bog’liqligini   aniqlaydi.   Shu   tariqa,   ModelSim   foydalanuvchiga   haqiqiy   qurilma
yaratmasdan turib, tizimning virtual modelini yaratish imkonini beradi.
22 Keyingi   bosqich   —   kompilyatsiya.   ModelSim   dasturiga   kiritilgan   barcha
modullar   kompilyator   tomonidan   tahlil   qilinadi,   sintaksis   va   semantik   xatoliklar
aniqlanadi.   Agar   kod   to’liq   va   xatoliklarsiz   bo’lsa,   u   simulyatsiya   yadrosi   uchun
bajariladigan   oraliq   kodga   (intermediate   code)   aylantiriladi.   Ushbu   jarayon
tizimning ishonchliligi va simulyatsiya aniqligini ta’minlaydi.
Simulyatsiya bosqichi — bu ModelSimning eng muhim jarayoni hisoblanadi.
Ushbu   bosqichda   tizim   modullari   real   vaqt   sharoitida   ishlay   boshlaydi.   Har   bir
signal o’z vaqtida yangilanadi, kirish signallari qabul qilinadi va chiqish signallari
hosil bo’ladi. ModelSim foydalanuvchiga bu jarayonni grafik ko’rinishda kuzatish
imkonini beradi: Waveform Viewer oynasida signallar o’zgarishi, kechikishlar va
impulslar   aniq   ko’rinadi.   Bu   esa   foydalanuvchiga   tizimning   ishlash   logikasini
chuqur tahlil qilish imkonini yaratadi.
Simulyatsiya   jarayonida  testbenchlar   katta  ahamiyatga  ega. Testbench  —  bu
virtual   sinov   muhiti   bo’lib,   u   modulga   turli   kirish   signalini   beradi   va   chiqish
natijalarini   tekshiradi.   ModelSim   foydalanuvchiga   testbench   yaratish,   unga   kirish
ma’lumotlarini   avtomatik   generatsiya   qilish   va   tizimning   turli   holatlarda   qanday
ishlashini   tahlil   qilish   imkonini   beradi.   Shu   bilan   birga,   testbenchlar   yordamida
tizimning   stress   holatlarda   ishlash   qobiliyati,   xatoliklarga   chidamliligi   va   signal
javob tezligi aniqlanadi.
ModelSimning   afzalliklaridan   biri   —   breakpoint   va   debugging   vositalari.
Foydalanuvchi   simulyatsiya   jarayonini   ma’lum   nuqtalarda   to’xtatishi,   har   bir
signalning   qiymatini   tekshirishi   va   kodning   bajarilish   tartibini   tahlil   qilishi
mumkin.   Bu   murakkab   tizimlarda   xatoliklarni   aniqlash   va   ularni   bartaraf   etishda
muhim vosita hisoblanadi.
Avtomatlashtirilgan   simulyatsiya   imkoniyatlari   ham   juda   keng.   ModelSim
TCL   skriptlari   yordamida   simulyatsiya   jarayonini   avtomatlashtirish,   bir   nechta
modullarni ketma-ket tekshirish, natijalarni eksport qilish va hisobotlar tayyorlash
imkonini   beradi.   Bu   esa   loyihaning   tezkor   va   samarali   sinovdan   o’tishini
ta’minlaydi.
23 Simulyatsiya   jarayoni   davomida   foydalanuvchi   ko’p   tilli   loyihalarni   ham
sinovdan   o’tkazishi   mumkin.   Masalan,   tizimning   bir   qismi   VHDL   tilida,   boshqa
qismi   Verilog   tilida   yozilgan   bo’lishi   mumkin.   ModelSim   bularni   birlashtirib,
yagona   sinov   muhiti   yaratadi   va   tizimning   barcha   komponentlari   bir   vaqtning
o’zida ishlaydi.
Shuningdek, ModelSim foydalanuvchiga statistik va vaqt tahlili imkonini ham
beradi. Masalan, tizimning javob vaqtini, signal kechikishini yoki o’rtacha ishlash
tezligini o’lchash mumkin. Bu ma’lumotlar real qurilma ishlab chiqarishdan oldin
tizimning samaradorligini baholashga yordam beradi.
ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlarni   simulyatsiya   qilishning   yana   bir
muhim   jihati   —   murakkab   tizimlarni   bosqichma-bosqich   tekshirish.   Masalan,
dastlab   mikroprotsessor   modulini   testlash,   keyin   sensorlar   va   aktuatorlar   bilan
bog’lash,   oxirida   esa   butun   tizimni   integratsiyalash   orqali   umumiy   ishlashini
sinovdan   o’tkazish   mumkin.   Shu   tarzda,   har   bir   modulning   mustaqil   ishlashi   va
butun tizim bilan mosligi tekshiriladi.
Simulyatsiya jarayoni shuningdek xatoliklarni diagnostika qilish imkoniyatini
ham   beradi.   ModelSim   foydalanuvchiga   noto’g’ri   signallar,   kechikishlar,   mos
kelmagan   vaqt   oralig’i   yoki   kirish-chiqish   xatoliklarini   aniqlash   imkonini   beradi.
Bu esa ishlab chiqish jarayonini tezlashtiradi va mahsulot sifatini oshiradi.
Zamonaviy   o’rnatilgan   tizimlarda   ko’pincha   IoT   qurilmalari   ishlatiladi,   ular
bulut bilan ulanadi va katta miqdorda ma’lumot uzatadi. ModelSim yordamida IoT
tizimlarining lokal va tarmoqdagi ishlashini oldindan modellashtirish mumkin. Bu
qurilmalarni ishlab chiqish jarayonida muhandislarga tizimning optimal ishlashini
ta’minlash imkonini beradi.
Shu   tariqa,   ModelSim   dasturi   o’rnatilgan   tizimlarni   simulyatsiya   qilish
jarayonini   nafaqat   soddalashtiradi,   balki   tizimning   ishonchliligi,   tezligi   va
samaradorligini   yuqori   darajada   ta’minlaydi.   U   foydalanuvchiga   virtual
laboratoriya yaratish, testlarni avtomatlashtirish, xatoliklarni tez aniqlash va butun
tizimni real sharoitga yaqin muhitda sinovdan o’tkazish imkonini beradi.
24 Xulosa   qilib   aytganda,   ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlarni
simulyatsiya   qilish   jarayoni   zamonaviy   elektronika   va   IoT   qurilmalarini   ishlab
chiqishda   ajralmas   vosita   hisoblanadi.   Bu   dastur   foydalanuvchilarga   murakkab
tizimlarni  modellashtirish, tahlil  qilish va optimallashtirish imkonini berib, loyiha
sifatini oshirishda va ishlab chiqish vaqtini qisqartirishda katta yordam beradi.
2.3. Simulyatsiya natijalarini tahlil qilish va xatoliklarni aniqlash usullari
O’rnatilgan   tizimlarni   ModelSim   muhiti   yordamida   simulyatsiya   qilish
jarayoni nafaqat tizimning ishlashini modellashtirish, balki uning natijalarini tahlil
qilish   va   xatoliklarni   aniqlash   imkonini   beradi.   Simulyatsiya   natijalarini   to’g’ri
tahlil   qilish   tizimning   ishonchliligi,   samaradorligi   va   xavfsizligini   ta’minlashda
muhim ahamiyatga ega.
ModelSim dasturida simulyatsiya natijalari asosan Waveform Viewer, List va
Process oynalari orqali kuzatiladi. Waveform Viewer oynasida tizim signallarining
vaqt   bo’yicha   o’zgarishi   grafik   tarzda   ko’rsatiladi.   Bu   foydalanuvchiga   har   bir
signalning   qachon   va   qanday   qiymatga   o’tgani,   kechikishlar   va   impulslarni   aniq
tahlil   qilish   imkonini   beradi.   Misol   uchun,   mikroprotsessor   kirish   signaliga
qanchalik   tez   javob   berganini   yoki   sensordan   kelgan   ma’lumotning   qay   darajada
to’g’ri qayta ishlanganini aniqlash mumkin.
Simulyatsiya   natijalarini   tahlil   qilishda   signallarni   filtr   va   ranglar   orqali
ajratish   imkoniyati   juda   foydali   hisoblanadi.   Bu   murakkab   tizimlarda   turli
signallarni vizual  ravishda ajratib ko’rish va ular  o’rtasidagi  bog’liqlikni  aniqlash
imkonini   beradi.   Masalan,   motor   boshqaruvi,   sensor   kirish   signali   va   xotira
o’zgarishini alohida ranglar bilan kuzatish mumkin.
Xatoliklarni   aniqlashning   eng   samarali   usullaridan   biri   —   breakpointlar   va
step-by-step   debugging.   ModelSim   foydalanuvchiga   simulyatsiya   jarayonini
ma’lum   nuqtalarda   to’xtatish,   signal   qiymatlarini   tekshirish   va   kodning   bajarilish
tartibini   tahlil   qilish   imkonini   beradi.   Shu   orqali   dasturchi   xatolik   manbasini
25 aniqlay   oladi,   masalan,   noto’g’ri   signal   yuborilgan   yoki   kirish-chiqish   vaqti
buzilgan bo’lishi mumkin.
ModelSimning   yana   bir   muhim   imkoniyati   —   assertion   va   monitoring
vositalari.   Assertion   —   bu   foydalanuvchi   tomonidan   belgilangan   shartlarni
avtomatik   tekshiruvchi   kod   bo’lib,   tizim   ishlash   jarayonida   bu   shartlar
bajarilmagan   hollarda   ogohlantirish   beradi.   Masalan,   signal   qiymati   belgilangan
diapazondan chiqqanda yoki kirish vaqti kechikkanida tizim ogohlantirish beradi.
Bu xatoliklarni aniqlashni sezilarli darajada osonlashtiradi.
Shuningdek, ModelSim foydalanuvchilarga statistik tahlil va vaqt o’lchovlari
imkonini   beradi.   Bu   yordamida   tizimning   o’rtacha   ishlash   tezligi,   kechikish
vaqtlari,   signal   o’zgarishlarining   maksimal   va   minimal   qiymatlari   aniqlanadi.   Bu
ma’lumotlar   orqali   dizayner   tizimning   samaradorligini   baholaydi   va   kerak   bo’lsa
optimallashtirish choralarini ko’radi.
Simulyatsiya   natijalarini   tahlil   qilish   jarayonida   log   fayllari   ham   muhim
vosita hisoblanadi. ModelSim har bir simulyatsiya jarayonida hodisalarni va signal
o’zgarishlarini   log   faylga   yozadi.   Bu   fayl   yordamida   tizimning   ishlash   tarixi
saqlanadi   va   xatoliklar   qayta   tahlil   qilinadi.   Log   fayllari   ayniqsa   murakkab
tizimlarda, bir nechta modullar birgalikda ishlayotgan hollarda juda foydali.
O’rnatilgan   tizimlarda   xatoliklar   ko’pincha   quyidagi   manbalardan   kelib
chiqadi:
Kirish signallarining noto’g’ri qiymati yoki kechikishi.
Modullar orasidagi vaqt sinxronizatsiyasidagi muammolar.
Testbenchning   noto’g’ri   yozilishi   yoki   simulyatsiya   sharoitining   mos
kelmasligi.
Koddagi sintaksis yoki semantik xatoliklar.
Xotira resurslarining cheklanganligi yoki noto’g’ri ishlashi.
Xatoliklarni   aniqlash   jarayonida   foydalanuvchi   interaktiv   tahlil   vositalaridan
foydalanadi:   signalning   qiymatini   ko’rish,   modul   ichidagi   registrlar   va   xotira
kataklarini   tekshirish,   kirish/chiqish   qurilmalarining   javobini   kuzatish   va   kerak
bo’lsa, tizim parametrlarini o’zgartirish orqali xatoliklarni bartaraf etadi.
26 Shuningdek,   ModelSim   foydalanuvchiga   avtomatik   xatolik   aniqlash   va   test
skriptlarini   bajarish   imkonini   beradi.   TCL   skriptlari   yordamida   foydalanuvchi   bir
nechta testlarni avtomatik bajaradi, natijalarni log fayllariga yozadi va keyinchalik
ularni   tahlil   qiladi.   Bu   katta   hajmdagi   tizimlarni   sinovdan   o’tkazishda   vaqtni
sezilarli darajada tejaydi.
ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlarning   murakkab   integratsion
sinovlari   ham   amalga   oshiriladi.   Masalan,   FPGA   asosidagi   tizimda
mikroprotsessor,   sensorlar,   aktuatorlar   va   tarmoq   interfeyslarini   birgalikda
sinovdan   o’tkazish   mumkin.   Shu   orqali   butun   tizimning   ishlash   xususiyatlari,
kechikishlar, xatoliklar va resurslardan foydalanish samaradorligi aniqlanadi.
Shu   tariqa,   ModelSim   dasturida   simulyatsiya   natijalarini   tahlil   qilish   va
xatoliklarni   aniqlash   jarayoni   tizimning   yuqori   sifatli   ishlashini   ta’minlash,
muhandislar va dizaynerlarga tezkor va aniq qarorlar qabul qilish imkonini beradi.
Bu   nafaqat   ishlab   chiqish   jarayonini   optimallashtiradi,   balki   o’rnatilgan
tizimlarning   ishonchliligini   oshiradi   va   ularni   real   qurilma   tayyorlashdan   oldin
mukammal holatga keltiradi.
Internet   of   Things   (IoT)   yoki   “Narsalarning   Interneti”   —   bu   qurilmalar   va
tizimlarning internet orqali bir-biri bilan ulanib, ma’lumot almashishi va avtomatik
qaror   qabul   qilishi   imkonini   beruvchi   texnologiya   hisoblanadi.   IoT   qurilmalari
oddiy sensorlar, aktuatlar, mikrokontrollerlar va boshqa elektron komponentlardan
iborat   bo’lib,   ular   real   dunyo   ma’lumotlarini   yig’adi,   tahlil   qiladi   va   natijada
foydalanuvchiga yoki boshqa tizimlarga foydali javoblar beradi.
IoT tizimlarining asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:
1.   Ulanish   imkoniyati   (Connectivity):   IoT   qurilmalari   Wi-Fi,   Bluetooth,
ZigBee,   LoRa,   4G/5G   kabi   simsiz   va   simli   protokollar   orqali   tarmoq   bilan
bog’lanadi.   Bu   ulanishlar   qurilmalarning   o’zaro   va   bulut   bilan   ishlashini
ta’minlaydi.
2. Sensor   va  aktuatorlar  bilan  ishlash  (Sensing  and  Actuation):   IoT  tizimlari
atrof-muhitdan ma’lumot  yig’ish uchun turli  sensorlardan foydalanadi — harorat,
namlik,   harakat,   yorug’lik,   bosim   kabi.   Shuningdek,   aktuatorlar   yordamida   tizim
27 qarorlarini   amalga   oshiradi   —   masalan,   motorlarni   harakatga   keltirish,
ventilyatsiya tizimini yoqish yoki yorug’likni o’zgartirish.
3. Ma’lumotlarni qayta ishlash va saqlash (Data Processing and Storage): IoT
qurilmalari   yig’ilgan   ma’lumotlarni   lokal   mikrokontrollerda   qayta   ishlashi   yoki
bulut   serverlarida   saqlashi   mumkin.   Ba’zi   tizimlarda   sun’iy   intellekt   algoritmlari
qo’llanilib, qarorlar avtomatik qabul qilinadi.
4.   Avtomatlashtirish   va   masofadan   boshqarish   (Automation   and   Remote
Control):   IoT   qurilmalari   foydalanuvchiga   mobil   ilova   yoki   veb   interfeys   orqali
masofadan   boshqarish   imkonini   beradi.   Masalan,   aqlli   uy   tizimlarida   isitish,
yorug’lik va xavfsizlik tizimlarini masofadan boshqarish mumkin.
IoT   tizimlari   sanoat,   tibbiyot,   qishloq   xo’jaligi,   transport,   energiya
monitoringi va smart-uy tizimlarida keng qo’llaniladi. Masalan:
Sanoatda:   ishlab   chiqarish   liniyalarini   avtomatlashtirish,   texnologik
jarayonlarni monitoring qilish.
Tibbiyotda: yurak urishi, qon bosimi va boshqa sog’liq ko’rsatkichlarini real
vaqt rejimida kuzatish.
Qishloq xo’jaligida: tuproq namligi, harorat va suv sarfini nazorat qilish.
Transportda: avtoulovlarning joylashuvi va ishlash holatini monitoring qilish.
Aqlli   uylar:   isitish,   yorug’lik,   xavfsizlik   va   energiya   tejash   tizimlarini
boshqarish.
IoT tizimlarining samarali ishlashi uchun ularning ishonchliligi va xavfsizligi
muhim   hisoblanadi.   Ular   ko’pincha   real   vaqt   rejimida   ishlaydi,   shuning   uchun
kechikish  yoki  xatoliklar   tizimning  noto’g’ri  ishlashiga  olib  kelishi   mumkin.  Shu
sababli,   IoT   qurilmalarini   loyihalash   va   testlash   jarayonida   ModelSim   kabi
simulyatsiya muhitlaridan foydalanish katta ahamiyatga ega.
IoT qurilmalarida ishlatiladigan o’rnatilgan tizimlar odatda mikrokontrollerlar
(MCU),   sensorlar   va   kommunikatsion   modullardan   iborat   bo’ladi.   ModelSim
yordamida   bu   tizimlarning   har   bir   moduli   alohida   va   integratsion   tarzda
simulyatsiya   qilinadi.   Shu   orqali   tizimning   ishlash   jarayoni   oldindan   baholanadi,
xatoliklar aniqlanadi va ishlab chiqarishdan oldin optimallashtiriladi.
28 IoT   tizimlarida   ma’lumotlarning   to’g’ri   va   samarali   uzatilishi   muhim.
ModelSim   yordamida   foydalanuvchi   sensorlardan   kelayotgan   signallarni,
mikroprotsessor   tomonidan   qayta   ishlangan   ma’lumotlarni   va   tarmoq   orqali
uzatilayotgan   paketlarni   simulyatsiya   qilishi   mumkin.   Bu   esa   tizimning   butun
ishlash jarayonini oldindan tekshirish va optimallashtirish imkonini beradi.
IoT tizimlarini loyihalashda simulyatsiya jarayoni muhim o’rin tutadi, chunki
u tizimning virtual muhitda qanday ishlashini  oldindan baholash imkonini beradi.
ModelSim   dasturi   IoT   qurilmalarining   barcha   komponentlarini,   jumladan,
sensorlar,   aktuatorlar,   mikroprotsessorlar   va   kommunikatsion   modullarni
birgalikda sinovdan o’tkazish imkonini beradi.
Simulyatsiya   jarayoni   avvalo   modul   yaratishdan   boshlanadi.   Har   bir   IoT
tizimi   komponenti   VHDL   yoki   Verilog   tillarida   ifodalanadi.   Masalan,   harorat
sensorini   modellashtirish   uchun   signal   chiqishini   vaqt   bo’yicha   aniqlash,   sensor
xatoligi   yoki   kechikishini   qo’shish   mumkin.   Aktuatorlar   esa   kirish   signallariga
javob   berish   mexanizmi   bilan   modellashtiriladi,   masalan,   motorning   aylanish
tezligi yoki ventilyatorning ishga tushishi.
Keyingi   bosqich   —   testbench   yaratish.   Testbench   IoT   tizimining   ishlashini
turli sharoitlarda tekshirishga imkon beradi. Misol uchun, foydalanuvchi haroratni
o’zgartirsa, tizim qanday javob beradi, signallar kechikadimi yoki noto’g’ri qiymat
yuboriladimi,   bularning   barchasi   testbench   orqali   kuzatiladi.   Testbench
foydalanuvchiga   tizimni   stress   holatlarda   sinab   ko’rish   va   xatoliklarni   aniqlash
imkonini beradi.
Simulyatsiyada   vaqt   sinxronizatsiyasi   (timing   analysis)   muhim   rol   o’ynaydi.
IoT   tizimlari   real   vaqt   rejimida   ishlashi   kerak,   shuning   uchun   ModelSim
foydalanuvchiga   har   bir   signalning   o’z   vaqtida  kelishini   va   mos   javob  berilishini
kuzatish   imkonini   beradi.   Masalan,   sensor   signalining   kelishi   bilan   aktuatorning
ishga tushishi orasidagi kechikish millisekund darajasida aniqlanishi mumkin.
ModelSimda   simulyatsiya   jarayonida   grafik   tahlil   vositalaridan   foydalanish
mumkin.   Waveform   Viewer   oynasida   signal   o’zgarishlari   ko’rsatiladi   va
foydalanuvchi   kirish-chiqish   signallari,   mikroprotsessor   registrlari,   tarmoq
29 paketlari va boshqa komponentlarni bir vaqtning o’zida kuzatishi mumkin. Bu IoT
tizimlarining murakkab ishlashini vizual tarzda tahlil qilishga yordam beradi.
Shuningdek,   ModelSim   foydalanuvchiga   debugging   va   breakpoint
imkoniyatlarini   beradi.   Foydalanuvchi   simulyatsiyani   ma’lum   nuqtada   to’xtatib,
har   bir   signalning   qiymatini,   mikroprotsessorning   ishlash   tartibini,   sensor   va
aktuator   javoblarini   tahlil   qilishi   mumkin.   Bu   murakkab   IoT   tizimlarida
xatoliklarni   aniqlash   va   ularni   bartaraf   etish   jarayonini   sezilarli   darajada
osonlashtiradi.
IoT tizimlarida ko’pincha ko’p qurilma integratsiyasi talab qilinadi. Masalan,
bir tizimda bir nechta sensorlar, bir nechta aktuatorlar va tarmoq interfeysi mavjud
bo’lishi mumkin. ModelSim bu modullarni birlashtirib, ularning o’zaro ishlashini,
signallar   almashinuvi   va   kechikishlarni   simulyatsiya   qiladi.   Shu   tariqa,   tizimning
real holatda ishlash samaradorligi oldindan baholanadi.
ModelSimda   avtomatik   testlar   va   skriptlar   orqali   IoT   tizimlarini   sinovdan
o’tkazish   mumkin.   TCL   skriptlari   yordamida   foydalanuvchi   bir   nechta   testlarni
ketma-ket   bajaradi,   signallarni   kuzatadi   va   log   fayllarga   yozadi.   Bu   murakkab
tizimlarda vaqtni tejash va tizim ish faoliyatini mukammal nazorat qilish imkonini
beradi.
Shuningdek,   ModelSim   foydalanuvchiga   statistik   tahlil   vositalarini   ham
taqdim   etadi.   Masalan,   tizimning   o’rtacha   javob   vaqti,   maksimal   va   minimal
kechikishlar,   signal   chastotasi   va   ishlash   samaradorligi   aniqlanishi   mumkin.   Bu
ma’lumotlar orqali dizayner tizimni optimallashtirish va real qurilmaga tayyorlash
jarayonini tezlashtiradi.
IoT   tizimlarida   simulyatsiya   natijalari   foydalanuvchiga   quyidagi
imkoniyatlarni beradi:
Har bir komponentning ishlashini mustaqil tahlil qilish.
Modullar orasidagi signal uzatish va vaqt sinxronizatsiyasini tekshirish.
Kirish va chiqish signallarining to’g’ri ishlashini aniqlash.
Xatoliklar va nosozliklarni oldindan aniqlash.
Tizim samaradorligini baholash va optimallashtirish.
30 Shu   tariqa,   ModelSim   yordamida   IoT   tizimlarini   simulyatsiya   qilish
foydalanuvchiga   tizimning  barcha   qismlarini   birgalikda  testlash,  murakkab  signal
o’zgarishlarini   tahlil   qilish   va   xatoliklarni   aniqlash   imkonini   beradi.   Bu   esa   IoT
qurilmalarining   ishonchliligi,   tezligi   va   samaradorligini   oshirishda   katta
ahamiyatga ega.
ModelSim  muhiti  IoT tizimlarini loyihalash, simulyatsiya  qilish va sinovdan
o’tkazishda   eng   samarali   vositalardan   biri   hisoblanadi.   IoT   qurilmalari   ko’pincha
murakkab   o’rnatilgan   tizimlarga   asoslangan   bo’lib,   ularning   ishlashini   oldindan
baholash va xatoliklarni aniqlash muhim ahamiyatga ega.
ModelSimning   IoT   tizimlarida   qo’llanilishi   quyidagi   yo’nalishlarda   amalga
oshiriladi:
1.   Sensor   va   aktuator   modullarini   simulyatsiya   qilish:   IoT   tizimlarida   turli
sensorlar   —   harorat,   namlik,   yorug’lik,   harakat   va   boshqa   muhit   parametrlarini
o’lchashga   mo’ljallangan   qurilmalar   mavjud.   ModelSim   yordamida   bu   sensorlar
virtual   muhitda   modellashtiriladi,   ularning   signallari   vaqt   bo’yicha   kuzatiladi   va
aktuatorlar   bilan   o’zaro   ta’siri   sinovdan   o’tkaziladi.   Masalan,   harorat   sensori
signalini o’zgartirganda ventilyatorning ishga tushishi vaqti va tezligi grafik tarzda
kuzatiladi.
2. Kommunikatsion modullarni testlash: IoT qurilmalari ma’lumot almashish
uchun   Wi-Fi,   Bluetooth,   ZigBee   yoki   LoRa   kabi   protokollardan   foydalanadi.
ModelSim yordamida bu modullar orasidagi signallar, paketlar uzatilishi va qabul
qilinishi   simulyatsiya   qilinadi.   Shu   orqali   tarmoqdagi   kechikishlar,   paket
yo’qotilishi yoki xatoliklar aniqlanadi va tizim optimallashtiriladi.
3.   Mikrokontroller   va   dasturiy   kodni   sinovdan   o’tkazish:   IoT   tizimining
markaziy   qismi   mikroprotsessor   yoki   mikrokontroller   hisoblanadi.   ModelSimda
uning kodini virtual muhitda bajarish, kirish signallariga javob berishini tekshirish
va   vaqt   sinxronizatsiyasini   kuzatish   mumkin.   Masalan,   foydalanuvchi   qurilmaga
turli parametrlarni yuborganida, mikroprotsessor ularni qanday ishlashini oldindan
baholash mumkin.
31 4. Integratsion testlar va modularoq sinovlar: IoT tizimi bir nechta moduldan
iborat bo’lganda, ModelSim yordamida barcha modullar birlashtiriladi va ularning
o’zaro   ishlashini   sinovdan   o’tkazish   mumkin.   Shu   orqali   modulalar   orasidagi
moslik,   signal   uzatish   va   kechikishlarni   aniqlash,   tizimning   butun   ishlashini
baholash mumkin.
5.   Avtomatlashtirilgan   testlar   va   skriptlar:   ModelSim   TCL   skriptlari
yordamida   IoT   tizimining   turli   sharoitlarda   ishlashini   avtomatik   sinash   mumkin.
Masalan,   har   bir   sensor   signali   ketma-ket   yuborilib,   tizimning   javoblari   log
fayllarga   yoziladi.   Bu   katta   va   murakkab   IoT   tizimlarini   sinovdan   o’tkazishda
vaqtni tejash va tizim ish faoliyatini mukammal nazorat qilish imkonini beradi.
Amaliy misollar:
Aqlli   uy   tizimi:   ModelSim   yordamida   xona   haroratini   o’lchaydigan   sensor,
ventilyator va isitish tizimini modellashtirish mumkin. Harorat signali o’zgarganda
tizimning   javobi   simulyatsiya   qilinadi,   kechikishlar   va   noto’g’ri   signal   berish
holatlari aniqlanadi.
Sanoat   avtomatlashtirish:   Ishlab   chiqarish   liniyasida   bir   nechta   sensor   va
aktuatorlar mavjud bo’lganda, ModelSim yordamida barcha modullarni birgalikda
sinovdan o’tkazish mumkin. Masalan,  conveyor tizimi harakatini sensor  signaliga
bog’lash va motor ishini simulyatsiya qilish.
Qishloq   xo’jaligi   IoT   tizimi:   Tuproq   namligi   va   haroratini   o’lchash   uchun
turli   sensorlar   ishlatiladi.   ModelSim   yordamida   bu   sensorlar   va   suv   nasoslarini
modellashtirish, ularning birgalikdagi  ishlashini  kuzatish  mumkin. Shu orqali  suv
sarfi optimallashtiriladi va resurslar tejab ishlatiladi.
ModelSim  yordamida IoT  tizimlarini  simulyatsiya  qilish nafaqat  xatoliklarni
aniqlash,   balki   tizimning   ishlash   samaradorligini   oshirish,   real   qurilmaga
tayyorlashdan oldin barcha modullarni optimallashtirish imkonini beradi. Shu bilan
birga,   bu   muhit   foydalanuvchiga   tizimning   barcha   komponentlarini   vizual   tarzda
kuzatish,   tahlil   qilish   va   murakkab   integratsion   jarayonlarni   soddalashtirish
imkonini beradi.
32 Shunday   qilib,   ModelSim   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT   qurilmalari   ishlab
chiqishda   ajralmas   vosita   hisoblanadi.   U   tizimni   virtual   muhitda   to’liq   sinovdan
o’tkazish,   xatoliklarni   aniqlash,   vaqt   sinxronizatsiyasi   va   signal   uzatish
muammolarini hal qilish imkonini beradi. Shu tariqa, IoT tizimlari real qurilmaga
tayyor   bo’lishidan   oldin   mukammal   holatga   keltiriladi,   samaradorlik   va
ishonchlilik yuqori darajada ta’minlanadi.
33 XULOSA
Ushbu   kurs   ishida   ModelSim   muhiti   va   o’rnatilgan   tizimlarda,   xususan   IoT
tizimlarida   uning   qo’llanilishi   tahlil   qilindi.   I   BOBda   ModelSim   muhiti,   uning
asosiy funksiyalari, foydalanuvchi interfeysi va simulyatsiya imkoniyatlari batafsil
ko’rib   chiqildi.   ModelSim   foydalanuvchiga   o’rnatilgan   tizimlarni   virtual   muhitda
yaratish,   modellashtirish   va   tahlil   qilish   imkonini   beradi.   Har   bir   modulning
ishlashini   mustaqil   tekshirish,   kirish-chiqish   signallarini   kuzatish,   vaqt
sinxronizatsiyasini   tahlil   qilish,   shuningdek   xatoliklarni   aniqlash   va  bartaraf   etish
jarayonlari oddiy va samarali tarzda amalga oshiriladi.
II   BOBda   ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlarni   simulyatsiya   qilish
jarayoni,   testbenchlar   orqali   tizimlarni   turli   holatlarda   sinovdan   o’tkazish,
natijalarni   tahlil   qilish   va   xatoliklarni   aniqlash   usullari   batafsil   bayon   qilindi.
Simulyatsiya   jarayoni   orqali   foydalanuvchi   tizimning   samaradorligi,   kechikishlar
va   signal   uzatishning   to’g’ri   ishlashini   oldindan   baholash   imkoniga   ega   bo’ladi.
Xatoliklarni   aniqlash,   debugging   vositalari   va   avtomatlashtirilgan   test
skriptlarining qo’llanilishi ishlab chiqish jarayonini sezilarli darajada tezlashtiradi
va tizim sifatini oshiradi.
ModelSimning   IoT   tizimlaridagi   qo’llanilishi   ko’rsatildi.   IoT   tizimlari
sensorlar,   aktuatorlar,   mikrokontrollerlar   va   kommunikatsion   modullardan   tashkil
topgan   murakkab   o’rnatilgan   tizimlar   bo’lib,   ularning   ishlashini   oldindan   sinab
ko’rish   va   optimallashtirish   muhim   ahamiyatga   ega.   ModelSim   yordamida   IoT
tizimlarining   barcha   komponentlari   birgalikda   simulyatsiya   qilinadi,   signallar   va
modul   ishlashlari   tahlil   qilinadi,   integratsion   testlar   o’tkaziladi   va   xatoliklar
aniqlanadi.   Amaliy   misollar   orqali   ModelSimning   aqlli   uy   tizimlari,   sanoat
avtomatlashtirish   va   qishloq   xo’jaligi   IoT   tizimlarida   samarali   qo’llanilishi
tasvirlandi.
Shu   bilan   birga,   ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT
qurilmalarini   virtual   muhitda   sinash   ularni   real   qurilmaga   tayyorlashdan   oldin
ishonchliligini, samaradorligini va xavfsizligini ta’minlaydi. Bu esa ishlab chiqish
34 jarayonini   optimallashtiradi,   vaqt   va   resurslarni   tejash   imkonini   yaratadi,   tizim
sifatini oshiradi.
Xulosa   qilib   aytganda,   ModelSim   muhiti   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT
loyihalarini   loyihalash,   sinash   va   optimallashtirishda   ajralmas   vosita   bo’lib,
zamonaviy elektronika va avtomatlashtirish sohasida samarali qo’llanilishi muhim
ekanligi   tasdiqlandi.   U   foydalanuvchiga   murakkab   tizimlarni   boshqarish,   tahlil
qilish   va   xatoliklarni   oldindan   aniqlash   imkonini   beradi,   shuningdek,   loyihalash
jarayonida sifat va ishonchlilikni yuqori darajada ta’minlaydi.
Shuningdek,   ModelSim   yordamida   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT   qurilmalarini
simulyatsiya   qilish   jarayonida   foydalanuvchi   nafaqat   tizimning   ishlash   holatini,
balki uning samaradorligini, energiya sarfini va vaqt bo’yicha javob tezligini ham
baholay   oladi.   Bu   esa,   ayniqsa   real   vaqt   rejimida   ishlaydigan   IoT   tizimlarida
muhim   hisoblanadi.   Simulyatsiya   natijalari   asosida   tizimning   qaysi   qismlari
optimallashtirishni   talab   qilishini   aniqlash   mumkin,   bu   esa   loyihaning   sifatini
oshiradi va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi.
Bundan tashqari, ModelSimning testbench va skript orqali avtomatlashtirilgan
sinov   imkoniyatlari   loyihani   tezkor   va   samarali   sinashni   ta’minlaydi.   Murakkab
IoT tizimlarida bir nechta modullarni bir vaqtning o’zida sinovdan o’tkazish orqali
ishlab   chiqarishdan   oldin   tizimning   barcha   xatolarini   aniqlash   va   bartaraf   etish
mumkin.   Shu   bilan   birga,   tizimning   signal   uzatishidagi   kechikishlar,   modul
integratsiyasi va kirish-chiqish holatlari ham aniq tahlil qilinadi.
Xulosa   qilib   aytganda,   ModelSim   muhiti   o’rnatilgan   tizimlar   va   IoT
loyihalarini   yaratishda,   simulyatsiya   qilishda   va   optimallashtirishda   juda   muhim
vosita hisoblanadi. U foydalanuvchiga tizimning virtual modelini yaratish, barcha
komponentlarni   birlashtirib   sinovdan   o’tkazish,   natijalarni   tahlil   qilish   va
xatoliklarni aniqlash imkonini beradi. Shu tarzda, ishlab chiqish jarayoni samarali,
tez   va   ishonchli   bo’lib,   tizimning   real   qurilmaga   tayyor   bo’lishidan   oldin
mukammal holatga keltiriladi.
ModelSimning qo’llanilishi  natijasida o’rnatilgan tizimlar  va IoT  qurilmalari
yanada   ishonchli,   samarali   va  xavfsiz   bo’lib,   foydalanuvchilarga  yuqori   sifatli   va
35 optimallashtirilgan   mahsulotni   taqdim   etish   imkoniyatini   beradi.   Shuningdek,
ushbu dastur foydalanuvchiga murakkab tizimlarni chuqur tahlil qilish, qaror qabul
qilish va ishlab chiqish jarayonida resurslarni tejamli ishlatish imkonini yaratadi.
36 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO YXATIʻ
1.  Palnitkar,  S.   “Digital   System   Design   with   VHDL.”   New   York:   McGraw-
Hill, 2019.
2.   Ashenden,   P.   J.   “The   Designer’s   Guide   to   VHDL.”   3rd   Edition.   Morgan
Kaufmann, 2017.
3.   Bhattacharyya,   S.   S.,   Murthy,   C.   S.   R.   “Embedded   Systems   and   IoT:
Architecture and Applications.” Springer, 2020.
4.   Chu,   F.   “FPGA   Prototyping   by   VHDL   Examples:   Xilinx   Spartan-3
Version.” Wiley, 2018.
5. Maxfield, C. “The Design Warrior’s Guide to FPGAs.” Elsevier, 2017.
6.   Ashenden,   P.   J.,   “ModelSim   for   FPGA   and   Embedded   Systems
Simulation.” IEEE Press, 2021.
7. Wolf, W. “Computers as Components: Principles of Embedded Computing
System Design.” 4th Edition. Morgan Kaufmann, 2020.
8. Gajski, D. D., “Specification and Design of Embedded Systems.” Springer,
2019.
9. Hennessy,  J. L., Patterson, D. A. “Computer  Architecture:  A Quantitative
Approach.” 6th Edition. Morgan Kaufmann, 2021.
10.   Xia,   F.,   Yang,   L.,   Wang,   L.,   Vinel,   A.   “Internet   of   Things.”   Springer,
2018.
11. Dhanapal, M., “Simulation and Verification of Embedded Systems Using
ModelSim.” TechScience Press, 2020.
12.   Pahlavan,   K.,   Li,   X.,   “Wireless   Information   Networks   and   Systems   for
IoT Applications.” Wiley, 2019.
13.   Marwedel,   P.,   “Embedded   System   Design:   Embedded   Systems
Foundations of Cyber-Physical Systems.” Springer, 2017.
14.  Tanenbaum,   A.  S.,   Wetherall,  D.   J.,   “Computer   Networks.”   6th   Edition.
Pearson, 2019.
37 15.   Mahapatra,   S.,   “IoT   and   Embedded   Systems:   Design,   Simulation,   and
Applications.” CRC Press, 2021.
38

Modelsim muhiti va o'rnatilgan tizimlarni simulyatsiya qilish

Sotib olish
  • O'xshash dokumentlar

  • Informatika va axborot texnologiyalari darslarida Power point vositasida interaktiv viktorinalar yaratish usullari
  • Uztelecom’da IP-TV xizmatini tashkil etish va tarmoq orqali multimedia ma’lumotlarni uzatish texnologiyalari
  • Umumta’lim maktablarida darslarning samaradorligini oshirishda CorelDraw dasturi
  • Tarmoqda axborot xavfsizligi va blokchain texnologiyasi
  • Windows Server OT ning tarmoq texnologiyalari

Xaridni tasdiqlang

Ha Yo'q

© Copyright 2019-2025. Created by Foreach.Soft

  • Balansdan chiqarish bo'yicha ko'rsatmalar
  • Biz bilan aloqa
  • Saytdan foydalanish yuriqnomasi
  • Fayl yuklash yuriqnomasi
  • Русский