全加器的设计和仿真.doc

目录 摘要 2 全加器的设计及仿真 3 1 MATLAB简介?? 3 1.1 MATLAB?? 3 1.2? MATLAB的特点? 3 1.3? MATLAB的程序设计? 4 1.4? M文件? 4 2 Simulink仿真概述 4 2.1 Simulink简介 4 2.2 Simulink仿真模型 5 3 Simulink在数字电路中的运用 5 3.1 Simulink在数字电路中的仿真功能 5 3.2 Simulink在数字电路中的仿真模块 6 4 全加器的理论分析 6 4.1 全加器简介及真值表 6 4.2 全加器的逻辑电路图 7 5 Simulink仿真 8 5.1 添加模块 8 5.2 修改模块参数 8 5.3 连线及仿真 10 6 实验结果及分析 10 7 小结与体会 12 参考文献 13 摘要 文章介绍了用MATLAB/Simulink对数字电路设计中运算器电路的设计与建立模型的过程和进行动态仿真的方法，给出仿真结果，验证了设计过程的可行性和模型的正确性，并阐述了应用建模仿真及其主要特点。 关键词：Simulink 数字电路 模型 仿真 全加器的设计及仿真 1 MATLAB简介?? 1.1 MATLAB?? MATLAB是矩阵实验室（Matrix?Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。? MATLAB?的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用?MATLAB?函数集）扩展了?MATLAB?环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。? 1.2? MATLAB的特点? MATLAB是当今最优秀的科技应用软件之一，它以强大的科学计算与可视化功能、简单易用、开放式可扩展环境，特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持，使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。MATLAB具有其他高级语言难以比拟的一些优点，编写简单，编程效率高，易学易懂，因此MATLAB语言也被通俗地称为演算纸式的科学算法语言。在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中，MATLAB都被广泛地应用，已经被认可为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件，掌握了MATLAB就好比掌握了开启这些专业领域大门的钥匙。? 1.3? MATLAB的程序设计? （1）行命令方式? 行命令方式是在命令窗中写程序，每个程序只能是一行，因为计算机每次只能对一行命令做出反应，就像计算器那样工作。行命令方式适合于简单的语句编写。? （2）程序文本方式? 程序文本方式也叫程序文件模式，它是把多行语句写成一个程序，保存在一个文件名下，让计算机来执行这个文件。程序文本方式的语句编写和修改是在文本编辑器中进行，它适合于复杂的语句编写?。 1.4? M文件? ?m文件的语法类似于c语言，但又有其自身特点。它只是一个简单的ASCII码文本文件，执行程序时逐行解释运行程序，MATLAB是解释性的编程语言。? ?m文件有两类：独立的m文件?—?称命令文件；可调用m文件?—?称函数文件。程序文本方式分成脚本文件和函数文件。 2 Simulink仿真概述 2.1 Simulink简介 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 2.2 Simulink仿真模型 一个典型的Simulink仿真模型由以下三种类型的模块构成。 信号源模块 信号源模块为系统的输入，它包括常熟信号源、函数信号发生器（如正弦波和阶跃函数等）和用户自己在MATLAB中创建的自定义信号。 被模拟的系统模块 系统模块作为仿真的中心模块，它是Simulink仿真建模所要解决的主要问题。 输出显示模块 系统的输出由显示模块接收。输出显示的形式包括图形显示、示波器显示和输出到文件或MATLAB工作空间中三种，输出模块主要在Sinks库中。 构成Simulink仿真模型的三种模块的关联图如图1所示。 图1 Simulink仿真模型的结构关联图 3 Simulink在数字电路中的运用