2024年simulink仿真实验报告.doc

Simulink对数字电路与或门的仿真

陈忱

（华东交通大学软件学院09软件+电气4半）

摘要：数字逻辑电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实現了数字逻辑电路的仿真，简朴以便，成本低。為数字逻辑电路的逻辑验证和试验教学提供了一种新的措施。

关键詞：数字逻辑电路，仿真，Simulink

SimulinkSimulationofDigitalLogicCircuit

Abstract：Thelogicverificationofdigitallogiccircuitisacomplexworkthatusuallytakesalongtimeandalotoftrouble.ThisarticleintroducesasimpleandlowcostapproachtoimplementthesimulationofdigitallogiccircuitusingSimulink——agraphicsimulationtoolattachedintheMATLAB.Itwillprovideanewmethodforlogicverificationofdigitallogiccircuit,aswellasforexperimentteaching.

Keywords：digitallogiccircuit,simulation,Simulink,logicverification

引言：

怎样验证数字逻辑电路的设计与否对的？在一般状况下，工程师們采用面包板搭接电路，也有的设计成印刷电路板焊接完毕后进行测试。前者往往由于接触不良而导致功能失常；后者则往往由于设计-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、用最低的成本对数字逻辑电路进行最全面的功能验证已经成為了一种相称突出的问題。

MATLAB是1980年美国学者CleveMoler等人推出的交互式仿真語言，已经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进行数字逻辑电路的仿真，保证了电路的功能对的，大大缩短了设计周期，减少了成本。

MATLAB提供的图形界面仿真工具Simulink类似于集成电路试验箱，由一系列模块库构成。顾客只要从模块库中拖放合适的模块,组合在一起既可实現系统的仿真，简朴易学。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，从而实現全图形化仿真。

1.基本单元

在数字逻辑电路的设计中，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，后者是Sinks库中的示波器Graph，可以变化信号幅度和時间的标尺。為了将多路信号输入一种示波器，可以使用Connections库中的多路开关Mux将多路信号集中后送到Graph中，这样，Graph就以不一样的颜色显示各信号，这三种模块示于图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.仿真对象

运用与或门实現一种组合逻辑电路:有三个裁判，主裁判A,副裁判B,C只有当主裁判A与至少一种副裁判B，C判断通过時候,成果才成立既输出為1。否则输出為0。

3.列真值表：

假设裁判输出1為通过,0為否认.最终输出成果為F列下列真值表：

A

B

C

F

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

4.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+AC

5.用simulink开始仿真

环节如下：

1）：打开matlab，输入命令simulink；

2）：在simulink中新建文献并保留；

3）：从simulink菜单中选出需要的器件：3个Pulse,1个Mux,1个CombinatorialLogic,1个Scope

4）：设置参数：

3个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,高电平時间為4，高电平起始点设置為5，因此设置如图所示：

同理BC设置分别為