2024年simulink仿真实验报告

Simulink對数字電路与或门的仿真陈忱（华東交通大學软件學院09软件+電气4半）摘要：数字逻辑電路的逻辑验证是一件繁琐的工作，费時又费力。本文采用MATLAB附带的图形仿真工具Simulink实現了数字逻辑電路的仿真，简朴以便，成本低。為数字逻辑電路的逻辑验证和试验教學提供了一种新的措施。关键詞：数字逻辑電路，仿真，SimulinkSimulinkSimulationofDigitalLogicCircuitAbstract：Thelogicverificationofdigitallogiccircuitisacomplexworkthatusuallytakesalongtimeandalotoftrouble.ThisarticleintroducesasimpleandlowcostapproachtoimplementthesimulationofdigitallogiccircuitusingSimulink——agraphicsimulationtoolattachedintheMATLAB.Itwillprovideanewmethodforlogicverificationofdigitallogiccircuit,aswellasforexperimentteaching.

Keywords：digitallogiccircuit,simulation,Simulink,logicverification引言：怎样验证数字逻辑電路的设计与否對的？在一般状况下，工程師們采用面包板搭接電路，也有的设计成印刷電路板焊接完毕後進行测试。前者往往由于接触不良而导致功能失常；後者则往往由于设计-焊接-调试的多次反复而花费大量的時间。伴随大量可编程逻辑器件的使用，怎样在最短的時间内、用最低的成本對数字逻辑電路進行最全面的功能验证已經成為了一种相称突出的問題。

MATLAB是1980年美国學者CleveMoler等人推出的交互式仿真語言，已經受到控制界的广泛重视和大力欢迎，在控制领域得到了广泛应用［1］。本文采用MATLAB附带的图形仿真工具Simulink進行数字逻辑電路的仿真，保证了電路的功能對的，大大缩短了设计周期，減少了成本。

MATLAB提供的图形界面仿真工具Simulink类似于集成電路试验箱，由一系列模块库构成。顾客只要從模块库中拖放合适的模块,组合在一起即可实現系统的仿真，简朴易學。Simulink提供的模块库有信号源库、输出模块库、线性模块库、非线性模块库、离散模块库、连接模块库以及其他模块库。顾客可以根据需要混合使用各库中的模块来组合系统；也可以封装自已的模块，自定义模块库，從而实現全图形化仿真。

1.基本單元

在数字逻辑電路的设计中，最常用的输入信号是時钟信号Clock，最简朴的输出设备是示波器，用以观测系统的输出。在Simulink的模块库中，前者在Extras库的Flip-Flops组中，可以变化時钟的周期，後者是Sinks库中的示波器Graph，可以变化信号幅度和時间的標尺。為了将多路信号输入一种示波器，可以使用Connections库中的多路開关Mux将多路信号集中後送到Graph中，這样，Graph就以不一样的颜色显示各信号，這三种模块示于图1(a)中。為了防止多路信号重叠在一起，需要給每一路信号设置偏移，可以按图2封装成多路信号显示屏N-lineGraph。2.仿真對象运用与或门实現一种组合逻辑電路:有三個裁判，主裁判A,副裁判B,C只有當主裁判A与至少一种副裁判B，C判断通過時候,成果才成立即输出為1。否则输出為0。3.列真值表：假设裁判输出1為通過,0為否认.最终输出成果為F列下列真值表：ABCF000000100100011010001011110111114.运用卡诺图化简得到逻辑体現式化简得到逻辑体現式：F=AB+AC5.用simulink開始仿真环节如下：1）：打開matlab，输入命令simulink；2）：在simulink中新建文献并保留；3）：從simulink菜單中选出需要的器件：3個Pulse,1個Mux,1個CombinatorialLogic,1個Scope4）：设置参数： 3個Pulse代表A,B，C是用来输出信号的根据上面真值表可知A的脉冲周期為8,高電平時间為4，高電平起始點设置為5，因此设置如图所示：同理BC设置分别為：然後设置CombinatorialLogic参数如图所示其中為F输出的真值表：最终设置示波器让其接受多种参数：1、双击scope图標2、在弹出的窗口中，單击菜單栏第二個图標Parameters（在打印图標的左边）3、在弹出的窗口中，修改General选项卡中的Numberofaxes，例如，将1修改為4，则确认後出現四路输入信号5）关键的一步：将仿真参数中的Implementlogicsignalsasboolendata勾掉防止数据不匹配4）按照下图连接電路：6.运行電路观测示波器的成果如下图所示,信号從1開始输出.得到和真值表同样的成果7.總結

采用MATLAB附带的图形仿真工具Simulink实現了数字逻辑電路的仿