基于MATLAB的組合邏輯電路設(shè)計和仿真設(shè)計

1、課程設(shè)計作業(yè)書基于MATLAB的組合邏輯電路設(shè)計與仿真初始狀態(tài)：MATLAB軟件微機需要的主要任務(wù)：深入學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字電路中組合電路的理論知識。利用MATLAB強大的圖形處理功能、符號運算功能和數(shù)值計算功能，實現(xiàn)了組合邏輯電路的設(shè)計與仿真。以編碼器和解碼器為例，模擬以下波形1、編碼器輸入輸出波形（8線和3線）；2、解碼器輸入輸出波形（3線和8線）；3.數(shù)據(jù)選擇器輸入輸出波形（四個數(shù)據(jù)選擇器中）以解碼器級聯(lián)為例，實現(xiàn)系統(tǒng)封裝，仿真如下波形解碼器輸入輸出波形（4線和16線）3、以七段數(shù)碼管為例，完成數(shù)碼管的圖形輸出顯示日程：第 1 天 MATLAB 語言學(xué)習(xí)概述第 2 天、第 3 天學(xué)習(xí) MATL

2、AB 語言基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)MATLAB語言的應(yīng)用環(huán)境，調(diào)試命令，繪圖能力 Day 4 and 5課程設(shè)計天 6-9防御日10導(dǎo)師簽名：年月日系主任（或負責(zé)教師）簽名：年月日目錄 TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc14231 摘要 PAGEREF _Toc14231 我 HYPERLINK l _Toc2944 摘要 PAGEREF _Toc2944 二 HYPERLINK l _Toc26068 引言 PAGEREF _Toc26068 三 HYPERLINK l _Toc15965 1 matlab簡介 PAGEREF _Toc15965 1 HYPERLINK l _

3、Toc294 1.1 MATLAB編程 PAGEREF _Toc294 1 HYPERLINK l _Toc2765 1.2 Simulink仿真 PAGEREF _Toc2765 1 HYPERLINK l _Toc4669 1.2.1 Simulink啟動 PAGEREF _Toc4669 1 HYPERLINK l _Toc32626 1.2.2 Simulink 模塊庫和模塊操作 PAGEREF _Toc32626 2 HYPERLINK l _Toc6970 1.3 子系統(tǒng)的創(chuàng)建與封裝 PAGEREF _Toc6970 2 HYPERLINK l _Toc5082 1.3.1 創(chuàng)建子

4、系統(tǒng) PAGEREF _Toc5082 3 HYPERLINK l _Toc9087 1.3.2 子系統(tǒng)的封裝 PAGEREF _Toc9087 3 HYPERLINK l _Toc12206 2 組合邏輯電路及其設(shè)計 PAGEREF _Toc12206 3 HYPERLINK l _Toc8889 2.1 編碼器 PAGEREF _Toc8889 3 HYPERLINK l _Toc26627 2.2.2 顯示解碼器 PAGEREF _Toc26627 5 HYPERLINK l _Toc19801 2.3 數(shù)據(jù)選擇器 PAGEREF _Toc19801 6 HYPERLINK l _Toc

5、3179 3 基于MATLAB PAGEREF _Toc3179 6的組合邏輯電路仿真的實現(xiàn) HYPERLINK l _Toc5607 3.1 編碼器和解碼器的仿真 PAGEREF _Toc5607 6 HYPERLINK l _Toc10634 3.1.1 8線3線編碼器仿真 PAGEREF _Toc10634 6 HYPERLINK l _Toc4557 3.2.2 3 線 8 線解碼器的仿真 PAGEREF _Toc4557 8 HYPERLINK l _Toc5420 3.3.3 4對1數(shù)據(jù)選擇器仿真 PAGEREF _Toc5420 9 HYPERLINK l _Toc9609 3.

6、2 以解碼器級聯(lián)為例實現(xiàn)系統(tǒng)的封裝與仿真 PAGEREF _Toc9609 10 HYPERLINK l _Toc30770 10 of 3-Line 8-Line 解碼器 PAGEREF _Toc30770 HYPERLINK l _Toc15212 3.2.2 4行16行解碼器仿真 PAGEREF _Toc15212 11 HYPERLINK l _Toc11475 3.3 以七段數(shù)碼管為例，完成數(shù)碼管的圖形輸出顯示 PAGEREF _Toc11475 13 HYPERLINK l _Toc8523 結(jié)論 PAGEREF _Toc8523 15 HYPERLINK l _Toc15369

7、到 PAGEREF _Toc15369 16 HYPERLINK l _Toc19667 參考文獻 PAGEREF _Toc19667 17摘要MATLAB是當(dāng)今最好的科技應(yīng)用軟件之一，具有強大的科學(xué)計算和可視化功能，易于使用、開放和可擴展的環(huán)境。本文介紹了一種組合邏輯電路的MATLAB設(shè)計和仿真，其中任何時候的輸出信號僅取決于當(dāng)時的輸入信號。具有這種邏輯功能的電路稱為組合邏輯電路。本課程設(shè)計使用MATLAB和SIMULINK中的M文件完成組合邏輯電路的設(shè)計和仿真，初步了解和掌握了這項技能。課程設(shè)計的主要內(nèi)容包括編碼器、解碼器、數(shù)據(jù)選擇器的仿真以及子系統(tǒng)的封裝。關(guān)鍵詞： matlab，simu

8、link，組合邏輯電路介紹MATLAB 、 Mathematica和Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的數(shù)值計算方面首屈一指。 MATLAB可以執(zhí)行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面以及連接其他編程語言的程序。主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通信、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計等。和分析。本設(shè)計利用MATLAB和Simulink仿真軟件強大的圖形處理功能、符號運算功能和數(shù)值計算功能，實現(xiàn)編碼器、解碼器、數(shù)據(jù)選擇器等邏輯電路等常見組合邏輯電路的設(shè)計和仿真。本設(shè)計采用與、或、非等常用基本邏輯單元，延遲信號、時鐘信號等信號源，示波器，通過Simulink仿真軟件

9、完成上述各種邏輯電路的設(shè)計和仿真，實現(xiàn)上述各種邏輯通過MATLAB匯編語言實現(xiàn)電路。基本組合邏輯電路的邏輯表達式，給定輸入信號，完成并驗證每個基本組合邏輯電路的功能。1 matlab簡介1.1 MATLAB編程用 MATLAB 語言編寫的程序稱為 M 文件。 M 文件有兩種類型：命令文件和函數(shù)文件。兩者的區(qū)別在于命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不返回輸出參數(shù)；而函數(shù)文件可以輸入?yún)?shù)和返回輸出參數(shù)。命令文件對 MATLAB 工作區(qū)中的變量進行操作，函數(shù)文件中定義的變量為局部變量。當(dāng)函數(shù)文件被執(zhí)行時，這些變量被清除?？梢允褂萌魏尉庉嫵绦騽?chuàng)建和編輯 M 文件，但通常使用 MATLAB 提供的 M 文件窗口。

10、首先從MATLAB命令窗口的File菜單中選擇New菜單項，然后選擇M-file命令得到M-file窗口。在 M 文件窗口中輸入 M 文件的內(nèi)容。輸入完成后，在該窗口的文件菜單中選擇另存為命令，出現(xiàn)另存為對話框。在對話框的文件框中輸入文件名，然后選擇確定按鈕即可完成新M文件的建立。然后從 MATLAB 命令窗口的 File 菜單中選擇 Open 對話框，屏幕上會出現(xiàn) Open 對話框。在“打開”對話框的“文件名”框中輸入文件名，或從右側(cè)的目錄框中打開 M 文件。在M文件所在目錄下，從文件名下的列表框中選擇文件，然后按OK按鈕打開M文件。在 M 文件窗口中，您可以編輯和修改打開的 M 文件。編輯

11、完成后，在文件菜單中選擇保存命令，保存編輯后的 M 文件。當(dāng)用戶有很多命令要運行或需要重復(fù)運行多個命令時，從鍵盤逐漸輸入命令很麻煩，命令文件可以更好地解決這個問題。我們可以將要運行的命令編輯成一個命令文件，然后在MATLAB命令窗口中輸入命令文件的名稱，命令文件中的命令就會依次執(zhí)行。1.2 Simulink 仿真Simulink 是 MATLAB 軟件的擴展。它是用于建模和模擬動態(tài)系統(tǒng)的軟件包。它與 MATLAB 語言的主要區(qū)別在于它與用戶的交互界面是基于基于 Windows 的建模圖形輸入。因此，用戶可以將更多的精力放在系統(tǒng)模型的構(gòu)建上，而不是語言的編程上。1.2.1 Simulink 啟動

12、Simulink 有四種啟動方式：（1）在MATLAB命令窗口中輸入simulink，結(jié)果桌面出現(xiàn)一個名為Simulink Library Browser的窗口，其中列出了按功能分類的各個模塊的名稱；(2)在MATLAB命令窗口中輸入Simulink3，結(jié)果桌面上出現(xiàn)Library:simulink3以圖標(biāo)形式顯示的Simulink模塊庫窗口；（3）可以通過點擊MATLAB主窗口工具欄上的Simulink圖標(biāo)打開；(4) 可以通過點擊MATLAB主窗口菜單選擇FileNewModel彈出Untitled Simulink模型窗口，然后選擇View Show Library Browser彈出S

13、imulink Library Brower模塊庫窗口。1.2.2 Simulink 模塊庫和模塊操作Simulink 模塊庫可分為：連續(xù)模塊、離散模塊、查表模塊和用戶自定義功能模塊、數(shù)學(xué)模塊、非線性模塊、信號路徑模塊、接收模塊、輸入源模塊、特殊模塊等用過的塊。用工具箱設(shè)置。在模型窗口中，選擇模塊，四個角會出現(xiàn)黑色標(biāo)記。此時，您可以對模塊進行以下基本操作：(1) 移動：選中模塊，按住鼠標(biāo)左鍵拖動到需要的位置。要移出線，請按住 shift 鍵并拖動。(2) 復(fù)制：選中模塊，然后按住鼠標(biāo)右鍵拖動復(fù)制相同的功能模塊。(3) 刪除：選擇模塊，按Delete鍵。要刪除多個模塊，可以同時按住 Shift

14、鍵，用鼠標(biāo)選中多個模塊，然后按 Delete 鍵。您也可以用鼠標(biāo)選擇一個區(qū)域，然后按Delete鍵刪除該區(qū)域內(nèi)的所有模塊和行。(4)轉(zhuǎn)向：為了能夠依次連接功能模塊的輸入輸出端，有時需要對功能模塊進行轉(zhuǎn)向。在菜單中 FormatFlip Block 旋轉(zhuǎn) 180 度，F(xiàn)ormatRotate Block 順時針旋轉(zhuǎn) 90 度。(5) 改變大?。哼x擇模塊，將鼠標(biāo)移動到出現(xiàn)的一角，拖動即可。(6) 模塊命名：先用鼠標(biāo)點擊要更改的名稱，然后直接更改。名稱在功能模塊上的位置也可以180度改變，可以通過FormatFlip Name實現(xiàn)，也可以直接用鼠標(biāo)拖動。 Hide Name 可以隱藏模塊名稱。（7）

15、顏色設(shè)置：Format Foreground Color改變模塊的前景色，Background Color改變模塊的背景色；并且模型窗口的顏色可以通過屏幕顏色來改變。(8) 參數(shù)設(shè)置：鼠標(biāo)雙擊模塊，進入模塊的參數(shù)設(shè)置窗口，對模塊的參數(shù)進行設(shè)置。或單擊鼠標(biāo)右鍵選擇塊參數(shù) 參數(shù)設(shè)置窗口包含塊的基本功能幫助。通過設(shè)置模塊的參數(shù)，可以得到需要的功能模塊。1.3 子系統(tǒng)的創(chuàng)建與封裝當(dāng)建立的 Simulink 系統(tǒng)模型比較大或者比較復(fù)雜時，可以將一些模塊組合成子系統(tǒng)，這樣可以使1、模型簡化，連接方便；2、可以提高效率，方便調(diào)試；3、可生成層次模型圖，用戶可采用自頂向下或自底向上的設(shè)計方式。封裝一個創(chuàng)建的子

16、系統(tǒng)，即將子系統(tǒng)做成一個模塊，例如可以有自己的參數(shù)設(shè)置對話框，自己的模塊圖標(biāo)等等。這使得子系統(tǒng)使用起來非常方便。1.3.1 子系統(tǒng)的創(chuàng)建1.通過子系統(tǒng)模塊構(gòu)建子系統(tǒng)在 Simulink 庫瀏覽器中，有一個 Subsystems 的庫模塊（有些版本在 Signals & Systems 子庫中）。單擊圖標(biāo)可查看不同類型的子系統(tǒng)模塊。2.結(jié)合現(xiàn)有模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)如果現(xiàn)有模型已經(jīng)包含需要轉(zhuǎn)換為子系統(tǒng)的模塊，則可以通過組合這些模塊來創(chuàng)建子系統(tǒng)。進行如下操作：確定要構(gòu)建的子系統(tǒng)的模型（選中的用黑色塊標(biāo)記）；點擊模型窗口編輯菜單下的創(chuàng)建子系統(tǒng)命令，選中的模型組合將自動轉(zhuǎn)換為子系統(tǒng)；雙擊圖標(biāo)打開子系統(tǒng)窗口，重

17、寫輸入輸出符號；關(guān)閉子系統(tǒng)編輯窗口并設(shè)置子系統(tǒng)標(biāo)簽。1.3.2 子系統(tǒng)的封裝子系統(tǒng)可以建立自己的參數(shù)設(shè)置對話框，避免對子系統(tǒng)的各個模塊進行參數(shù)設(shè)置，所以子系統(tǒng)建立后需要進行封裝。子系統(tǒng)封裝的基本步驟如下：一個。設(shè)置子系統(tǒng)中各個模塊的參數(shù)變量；灣。定義提示對話框及其特征；C。定義封裝子系統(tǒng)的描述和幫助文檔；d。定義生成模塊圖標(biāo)的命令。2 組合邏輯電路及其設(shè)計根據(jù)邏輯功能的不同，數(shù)字電路分為兩類：一類是組合邏輯電路，一類是時序邏輯電路。在組合電路中，任何時刻的輸出只取決于該時刻的輸入，與電路的原始狀態(tài)無關(guān)。常見的組合邏輯電路包括典型的中等規(guī)模的組合邏輯器件，如數(shù)據(jù)選擇器、編碼器、解碼器、數(shù)據(jù)分配器

18、和數(shù)據(jù)比較器。在時序電路中，任何時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，還取決于該時刻之前電路的狀態(tài)。常見的時序電路包括中等規(guī)模的時序器件，例如觸發(fā)器和鎖存器。組合邏輯電路的結(jié)構(gòu)具有以下特點：輸出和輸入之間沒有反饋延遲通路；該電路不含具有記憶功能的元件。2.1 編碼器用文字、符號或數(shù)字表示特定對象的過程稱為編碼。實現(xiàn)編碼操作的電路是編碼器。根據(jù)編碼信號的不同特點和要求，常用的編碼裝置分為二進制編碼器、二進制-十進制編碼器和優(yōu)先級編碼器。所謂優(yōu)先級編碼器，就是按照優(yōu)先級進行編碼的電路。至于電平，則完全由設(shè)計者根據(jù)各輸入信號的要求來確定。以8線3線優(yōu)先編碼器為例，其邏輯功能真值表如表2-1所示。從功能表

19、可以看出，編碼器有8個信號輸入端子，3個二進制輸出端子，輸入和輸出均為高電平為有效電平，輸入優(yōu)先順序為I 7 、 I 6 、 I 5 、 I 4 ,我3 ,我2 ,我1 ,我0 。此外，為了方便多個芯片的連接擴展電路的功能，還設(shè)置了一個高電平有源輸入使能端EI。EI=1時，編碼器工作； EI=0 時，編碼器禁止工作。此時，無論8個輸入端的狀態(tài)如何，3個輸入端都是低電平。在功能表中，1和0分別代表高低電平。畫出8線3線編碼器的卡諾圖，推導(dǎo)出各輸出端的邏輯表達式：A 2 =EI&( I 7 )&( I 6 )&( I 5 )&( I 4 );A 1 = EI & ( ( I 7 ) & ( I 6

20、 ) & ( I 5 + I 4 + ( I 3 ) & ( I 5 + I 4 + ( I 2 );A 0 =EI&( I 7 )&( I 6 +( I 5 )&( I 6 + I 4 +( I 3 )&( I 6 + I 4 + I 2 +(我1 );表 2-1 8 線 3 線優(yōu)先編碼器真值表進入輸出EI我7我6我5我4我3我2我1我02 _1 _一個0HZZZ大號HHHHHHHHZZZ大號大號大號大號大號大號H大號大號大號HHHH大號大號H大號大號HHH大號大號HH大號HHHH大號H大號大號大號HHHHH大號XH大號H大號HHHHHH大號XHH大號大號HHHHHHH大號HHH2.2 翻譯

21、器解碼是編碼的逆過程。它的作用是區(qū)分具有特定含義的二進制代碼，并將其轉(zhuǎn)換為控制信號。具有譯碼功能的邏輯電路稱為譯碼器。常用的解碼設(shè)備有二進制解碼器、3行8行解碼器、4行16行解碼器、BCD解碼器、七段顯示解碼器等。2.2.1 二進制解碼器常見的集成二進制解碼器包括 CMOS 和 TTL 定型產(chǎn)品。兩者在邏輯功能上沒有區(qū)別，只是電氣性能參數(shù)不同。 74x137 用于表示兩者中的任何一個。 74x139是兩線解碼器，兩個獨立的解碼器封裝在一個集成芯片中。下面主要介紹74HC137的邏輯功能和應(yīng)用。在函數(shù)表中，1 和 0 分別代表高電平和低電平。畫出3線8線解碼器的卡諾圖，推導(dǎo)出各輸出端的邏輯表達式

22、：Y 7 =EI& (A 2 & A 1 & A 0 ) ; Y 6 =EI& (A 2 & A 1 &( A 0 ) ) ) ;Y 5 = EI & ( (A 2 & ( A 1 ) & A 0 ) ; Y 4 = EI & ( (A 2 & ( A 1 ) & ( A 0 ) ) ;Y 3 = EI & ( ( ( A 2 ) & A 1 & A 0 ) ; Y 2 = EI & ( ( ( A 2 ) & A 1 & ( A 0 ) ) ;Y 1 =EI& ( ( A 2 )&( A 1 )& A 0 ) ; Y 0 =EI& ( ( A 2 )&( A 1 )&( A 0 ) ) ;7

23、4HC137為3線8線解碼器，其功能表如表2-2所示。表 2-2 3 線 8 線解碼器真值表進入輸出EI2 _1 _一個0是7是6是5是4是3是2是1是0大號HHHHHHHHH大號大號大號HHHHHHH大號H大號大號HHHHHHH大號HH大號H大號HHHHH大號HHH大號HHHHHH大號HHHHH大號大號HHH大號HHHHHH大號HHH大號HHHHHHHH大號H大號HHHHHHHHHH大號HHHHHHH2.2.2 顯示解碼器數(shù)字顯示器是一種用于顯示數(shù)字、文本或符號的設(shè)備。有兩種類型的七段顯示器，共陰極和共陽極電路。在共陰極電路中，7個發(fā)光二極管的陰極連在一起，接低電平。共陽極顯示器的驅(qū)動正好相

24、反。為了讓數(shù)碼管顯示十進制數(shù)，必須先通過解碼器對十進制數(shù)的編碼進行解碼，然后驅(qū)動點亮相應(yīng)的段。解碼器的作用是，對應(yīng)于某段數(shù)字輸入，對應(yīng)的輸出端有有效的信號輸出。常用的七段顯示解碼器有兩種。一種解碼器輸出高電平有效信號驅(qū)動共陰極顯示器，另一種解碼器輸出低電平信號驅(qū)動共陽極顯示器。下面介紹一種常用的 CMOS 七段解碼器，其真值表如表 2-3 所示。表2-3 共陰極七段譯碼器真值表數(shù)字價值進入輸出一個乙CD一個bCdeFG0大號大號大號大號HHHHHH大號1大號大號大號H大號HH大號大號大號大號2大號大號H大號HH大號HH大號H3大號大號HHHHHH大號大號H4大號H大號大號大號HH大號大號HH5

25、大號H大號HH大號HH大號HH6大號HH大號H大號HHHHH7大號HHHHHH大號大號大號大號8H大號大號大號HHHHHHH9H大號大號HHHHH大號HH一個H大號H大號HHH大號HHH乙H大號HH大號大號HHHHHCHH大號大號H大號大號HHH大號DHH大號H大號HHHH大號H乙HHH大號H大號大號HHHHFHHHHH大號大號大號HHH2.3 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器也稱為多路復(fù)用器 (MUX)。每次在地址輸入的控制下，從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出，其作用類似于單刀雙擲開關(guān)。常用的數(shù)據(jù)選擇器包括2對1、4對1、8對1、16對1等。數(shù)據(jù)選擇器的電路結(jié)構(gòu)一般由或門陣列組成，也由傳輸門開關(guān)和門電路組成

26、。下面以4對1數(shù)據(jù)選擇器為例進行分析，其真值表如表2-4所示。當(dāng)輸入地址為00時，輸出信號為D 0 ；當(dāng)輸入地址為01時，輸出信號為D 1 ；當(dāng)輸入地址為10時，輸出信號為D 2 ；當(dāng)輸入地址為 11 時，輸出信號為D 3 。根據(jù)函數(shù)表，輸出信號Y的表達式可寫為：Y=(S2)&(S1)&D0)|(S2)&S1&D1)|(S2&(S1)&D2)|(S2&S1&D3);表 2-4 4 對 1 數(shù)據(jù)選擇器功能表輸入地址輸出S 10 _是大號大號0 _大號H1 _H大號2 _HHD3 _3 基于MATLAB的組合邏輯電路仿真的實現(xiàn)3.1 以編碼器和解碼器為例進行仿真3.1.1 8線3線編碼器仿真進入S

27、imulink仿真界面后，按照8線3線編碼器的邏輯表達式，將需要的原件一一拖入，先放置基本位置，再連接，最后是8線的原理圖3線編碼器如圖3-1所示。然后，設(shè)置好每個輸入脈沖后，點擊模擬，然后點擊示波器分別查看輸入和輸出信號查看波形，可以觀察到8線3線編碼器的輸入和輸出波形如圖在圖 3-2 中。根據(jù)波形可知，所設(shè)計的8線3線編碼器在一定的輸入條件下可以得到相應(yīng)正確的輸出，即設(shè)計符合設(shè)計要求。圖3-1 8線3線編碼器組合邏輯示意圖圖 3-2 8 線 3 線編碼器輸入輸出仿真波形3.2.2 3線8線解碼器仿真進入 Simulink 仿真界面后，按照 3 線 8 線解碼器的邏輯表達式，將需要的原件一一

28、拖入，如圖 3-3 所示連接。設(shè)置好輸入脈沖后，再次仿真，然后點擊分別查看輸入。輸出信號的示波器查看波形，如圖 3-4 所示。根據(jù)下面的波形可以看出，所設(shè)計的3線8線解碼器在不同輸入的情況下，都能得到相應(yīng)的正確輸出，即設(shè)計符合設(shè)計要求。圖3-3 3線8線解碼器示意圖圖3-4 3線8線解碼器輸入輸出仿真波形3.3.3 4對1數(shù)據(jù)選擇器的模擬進入Simulink仿真界面后，根據(jù)4對1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯表達式，將原件一一放置在基本位置，然后將它們連接起來。 4對1數(shù)據(jù)選擇器的示意圖如圖3-5所示。顯示。圖3-5 4對1數(shù)據(jù)選擇器示意圖設(shè)置好輸入時鐘脈沖后，點擊模擬，然后點擊示波器分別查看輸入和輸出信號

29、，查看波形，如圖3-6所示，數(shù)字D3為高電平信號，信號D2為周期為2的脈沖信號。信號D1為低電平信號，信號I0為周期為0.5的脈沖信號。根據(jù)下面的波形可以看出，所設(shè)計的4對1數(shù)據(jù)選擇器在不同輸入條件下都能得到相應(yīng)正確的輸出，即設(shè)計符合設(shè)計要求。圖 3-6 4 對 1 數(shù)據(jù)選擇器輸入輸出仿真波形3.2 以解碼器級聯(lián)為例，實現(xiàn)系統(tǒng)的封裝和仿真3.2.1 3線8線解碼器封裝在設(shè)計完3線8線解碼器后，為了完成4線16線設(shè)計，需要對3線8線解碼器進行封裝，下面將詳細介紹。首先在3線8線解碼器原理圖上選擇。需要封裝的部分，然后選擇Edit菜單下的Create Subsystem 。新建系統(tǒng)后，需要進一步封

30、裝，設(shè)置相關(guān)屬性。首先，選擇創(chuàng)建的系統(tǒng)，然后選擇Edit菜單下的Mask Subsystem 命令。會出現(xiàn)一個對話框：Mask Editor，把這個對話框框好后，模塊就打包成功了。首先，需要在 Icon 頁面設(shè)置封裝模塊的圖標(biāo)。頂部是包類型。中間的編輯框用于編寫圖標(biāo)繪制等命令。這里可以填寫MATLAB的繪圖命令，但是顯示文本的命令比較常用：disp、text、fprintf、port-label。設(shè)置圖標(biāo)頁面，您還需要設(shè)置文檔頁面。該頁面的三個編輯框可以分別設(shè)置包模塊的包類型、秒文件和幫助文件。我們已經(jīng)設(shè)置了包類型，它將作為模塊的標(biāo)題。出現(xiàn)在對話框的頂部，在模塊的描述編輯框中，我們可以為模塊填

31、寫描述文本。設(shè)置Documentation頁面，點擊模塊上的OK按鈕，可以看到打包好的模塊，如圖3-7，模塊中間輸出我們設(shè)置的文字，然后雙擊模塊，這次就看到了不再是子系統(tǒng)的電路，而是一個模塊對話框。封裝后的子系統(tǒng)如圖 3-7 所示。圖3-7 3-8 封裝后的解碼器3.2.2 4線16線解碼器仿真4線16線譯碼器可以由兩個3線和8線譯碼器和一個反相器級聯(lián)而成。示意圖如圖 3-8 所示。圖3-8 4線16線級聯(lián)示意圖設(shè)置好輸入時鐘脈沖后，點擊模擬，然后點擊示波器分別查看輸入和輸出信號，查看波形，如圖3-9、圖3-10和圖3-11所示。根據(jù)以下波形，所設(shè)計的4行16行解碼器在不同輸入的情況下都能得到

32、相應(yīng)的正確輸出，即設(shè)計符合設(shè)計要求。圖 3-9 4 線 16 線解碼器的輸入波形圖 3-10 低 8 位輸出波形 圖 3-11 高 8 位輸出波形3.3 以七段數(shù)碼管為例，完成數(shù)碼管的圖形輸出顯示進入 Simulink 仿真界面后，按照七段數(shù)碼管的邏輯表達式，將需要的原件一一拖入并連接起來，如圖 3-12 所示。a=(B&C)|(A)&C)|(B)&(D)|(A)&B&(C)&D)|(A&(B)&(C) )|(A&B&(C)&(D);b=(A)&(B)|(B)&(D)|(A&D&(C)|(A)&(C)&(D) |(A)&C&D);c=(A&(B)|(A)&B)|(C)&D)|(A)&C&D)|(A)&(C)&(D) ;d=(A&(C)|(B)&C&D)|(A)&(B)&(D)|(B&(C)&D)|(B&C&(D) );e=(A&B)|(A&C)|(B)&(D)|(C&(D);f=(A&(B)|(A&C)