matlab在數(shù)字電路中應(yīng)用ppt課件

1、 基于 MATLAB的數(shù)字電路建模與仿真 MATLAB是美國The MathWorks公司開發(fā)的著名軟件，原意是MatrixLaboratory矩陣實(shí)驗(yàn)室的縮寫，是一種高效的工程計(jì)算機(jī)言語。它將概念設(shè)計(jì)，算法開發(fā)，建模擬真，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)于一體易于運(yùn)用和集成環(huán)境。Simulink是MALAB的一個(gè)重要的分支產(chǎn)品。它是一個(gè)結(jié)合了框圖界面和交互仿真才干的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真工具。Simulink模型采用方框圖繪制來替代程序的編寫，使系統(tǒng)編寫具有可視化的功能，同事可以借助模擬示波器等虛擬設(shè)備直觀的顯示仿真動態(tài)結(jié)果。Simulink已成為動態(tài)系統(tǒng)建模，仿真方面運(yùn)用最廣泛的軟件包之一。數(shù)字電路的仿真方法和技巧 數(shù)字

2、電路由假設(shè)干個(gè)數(shù)字集成器件構(gòu)造而成。根據(jù)邏輯功能不同特點(diǎn)，可以把數(shù)字電路分成組合邏輯和時(shí)序邏輯電路兩大類。以下針對組合邏輯電路教學(xué)中，一位二進(jìn)制加法器，到八位二進(jìn)制加法器電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，simulink進(jìn)展建模擬真。組合電路常用模塊 模塊是建立Simulink模型的根本單元。用適當(dāng)?shù)姆椒ò迅鞣N模塊銜接在一同就可以建立任何動態(tài)系統(tǒng)的模型。組合電路仿真常用模塊在于Logic and Bit Operations字庫中的Logic Operator模塊。將其拖動到所建的untitled窗口中然后鼠標(biāo)雙擊該模塊彈出的Bolock Parameters: Logical Operator對話框，按

3、Operator：欄后的黑三角來選擇他所需求門電路的標(biāo)識符，如：AND、OR、NAND、NOR、XOR、NOT中的一個(gè)之后按OK鍵確定。該模塊中只需6種門電路，如圖1所示。這些根本門電路來可以組成各種各樣的組合邏輯電路如加法器、編碼器、選擇器、譯碼器等等。 在圖2中的Constant是輸出常數(shù)模塊、Display是顯示輸入數(shù)值的模塊、In1是輸入模塊，Out1是輸出常數(shù)模塊，它們分別在于Simulink庫中sources和sinkis子庫下。仿真時(shí)例 在數(shù)字系統(tǒng)中，加法器是最根本的運(yùn)算單元。任何二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算，普通都是按一定規(guī)那么經(jīng)過根本的加法操作來實(shí)現(xiàn)。全加器有三個(gè)輸入端，二個(gè)輸出端，其真值

4、表如表-1所示。其中Ai、Bi分別是被加數(shù)、加數(shù)，Ci是低位進(jìn)位，Si為本位全加和，Ci-1為本位向高位的進(jìn)位。 由真值表可分別寫出輸出端Si和Ci的 邏輯表達(dá)式并化簡得到以下表達(dá)式1。 根據(jù)表達(dá)式畫出的全加器邏輯電路 如圖3所示。利用Simulink建立數(shù)字電路系統(tǒng)仿真模型，關(guān)鍵是對Simulink提供的功能模塊以上圖1和圖2所示進(jìn)展組建，即用適當(dāng)?shù)姆绞綄⒏鞣N模塊銜接在一同2。詳細(xì)的操作時(shí)應(yīng)留意以下兩點(diǎn)： 在建模之前，應(yīng)對模塊和信號線有一個(gè)整體、明晰和仔細(xì)的安排，以便能減少建模時(shí)間； 及時(shí)對模塊和信號線命名、及時(shí)對模型加標(biāo)注，以加強(qiáng)模型的可讀性。 建模的根本步驟為：第一步建立模塊窗口然后根據(jù)

5、原理圖添加所需求的模塊并放好位置，第二步設(shè)置模塊的參數(shù)并修正模塊名，第三步連線及仿真運(yùn)轉(zhuǎn)，連線方法是在挪動鼠標(biāo)到輸出端，鼠標(biāo)的箭頭會變成十字形光標(biāo)，這是點(diǎn)住鼠標(biāo)左鍵，挪動鼠標(biāo)到另一個(gè)模塊的輸入端，當(dāng)十字光標(biāo)出現(xiàn)“重影時(shí)，釋放鼠標(biāo)左鍵就完成了銜接。假設(shè)兩個(gè)模塊不在同一程度線上，連線是一條折線。要用斜線表示，需求在銜接時(shí)按住Shift鍵來實(shí)現(xiàn)Ci創(chuàng)建四位二進(jìn)制加法器模型根據(jù)需求，Simulink庫中的Constant模塊、Display模塊、Mux模塊、以及自建的add模塊搭建成，圖8所示四位二進(jìn)制加法器模型。該模型需求9個(gè)Constant模塊，其中命名為A3A0表示4位被加數(shù)A，假設(shè)其值設(shè)置為0011，命名為B3B0表示4位加數(shù)B,假設(shè)其值為1000，C表示進(jìn)位輸入假設(shè)為0。Mux模塊，在Simulink節(jié)點(diǎn)下的Signal Routing模塊庫4中，他的主要目的是將最后的結(jié)果一同送到Display模塊進(jìn)展顯示。需求顯示的數(shù)字有：和的4位數(shù)字的值，以及和的首位進(jìn)位的值，共需求5位數(shù)字，因此Mux模塊中的Numberofinputs的參數(shù)值應(yīng)設(shè)置為5。模塊參數(shù)設(shè)置好之后，用信號線將一切模塊銜接起來，將得到如圖8所示的4位二進(jìn)制加法器仿真模型。結(jié)果分析：從圖中可以看出A=0011,