基于matlab的時序邏輯電路設(shè)計與仿真-文庫吧
2025-06-11 17:39 本頁面
【正文】 ,使MATLAB成為一個強大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接調(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。1 MATLAB簡介 MATLAB MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱（單獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。 MATLAB的特點MATLAB是當(dāng)今最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一，它以強大的科學(xué)計算與可視化功能、簡單易用、開放式可擴展環(huán)境，特別是所附帶的30多種面向不同領(lǐng)域的工具箱支持，使得它在許多科學(xué)領(lǐng)域中成為計算機輔助設(shè)計和分析、算法研究和應(yīng)用開發(fā)的基本工具和首選平臺。MATLAB具有其他高級語言難以比擬的一些優(yōu)點，編寫簡單，編程效率高，易學(xué)易懂，因此MATLAB語言也被通俗地稱為演算紙式的科學(xué)算法語言。在控制、通信、信號處理及科學(xué)計算等領(lǐng)域中，MATLAB都被廣泛地應(yīng)用，已經(jīng)被認可為能夠有效提高工作效率、改善設(shè)計手段的工具軟件，掌握了MATLAB就好比掌握了開啟這些專業(yè)領(lǐng)域大門的鑰匙。 MATLAB的程序設(shè)計（1）行命令方式行命令方式是在命令窗中寫程序，每個程序只能是一行，因為計算機每次只能對一行命令做出反應(yīng)，就像計算器那樣工作。行命令方式適合于簡單的語句編寫。（2）程序文本方式程序文本方式也叫程序文件模式，它是把多行語句寫成一個程序，保存在一個文件名下，讓計算機來執(zhí)行這個文件。程序文本方式的語句編寫和修改是在文本編輯器中進行，它適合于復(fù)雜的語句編寫 M文件 m文件的語法類似于c語言，但又有其自身特點。它只是一個簡單的ASCII碼文本文件，執(zhí)行程序時逐行解釋運行程序，matlab是解釋性的編程語言。m文件有兩類：獨立的m文件 — 稱命令文件；可調(diào)用m文件 — 稱函數(shù)文件。程序文本方式分成腳本文件和函數(shù)文件。 SIMULINK仿真設(shè)計Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。通過Simulink可使用大量的預(yù)定義模塊快速地推導(dǎo)、建模和維護系統(tǒng)詳細的模塊圖。Simulink提供層次化建模、數(shù)據(jù)管理、定制子系統(tǒng)工具，無論工程師的系統(tǒng)有多復(fù)雜，都可以輕松完成簡明精確的模型描述.Simulink包含廣泛的用于對系統(tǒng)建模的模塊庫。這些庫包括:167。 a. 連續(xù)和離散動態(tài)模塊，如Integration和Unit Delay 167。 b. 算法模塊，如Sum, Product, Lookup Table 167。 c. 信號結(jié)構(gòu)模塊，如 Mux, Switch, Bus Selector ，如對航空航天、通訊、無線電頻率、信號處理、視頻和圖像處理和其他領(lǐng)域的應(yīng)用.啟動Simulink時可以在工具欄點擊；同樣也可以在MATLAB命令窗口中輸入Simulink，結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個稱為Simulink Library Browser的窗口，在這個窗口中列出了按功能分類的各種模塊的名稱；同樣也可以通過單擊MATLAB主窗口菜單選擇File174。New174。Model，彈出一個Untitled的Simulink模型窗口，再選擇View 174。Show Library Browser，彈出Simulink Library Brower模塊庫窗口。 Library Brower窗口。 Simulink Library Brower窗口Simulink在使用時，從Library Browser中拖放模塊到圖形編輯器、然后用線連接模塊來建立模塊之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，從而完成模型的建立，同時可以通過使用圖形編輯功能來對模型布局，如拷貝、粘貼、撤銷、對齊、分布和改變尺寸等.Simulink user interface使得在屏幕上的所見所用都可以得到全面控制。用戶可以添加指令和子菜單到編輯器和文件菜單中，也可以對菜單、菜單項和對話框進行禁用和隱藏等控制.Simulink中的配置子系統(tǒng)可以在一個模型中將子系統(tǒng)與設(shè)計變量相關(guān)聯(lián)，該功能通過共享部件設(shè)計方式簡化了設(shè)計過程和管理，因為一個模型可以代表一類設(shè)計.條件執(zhí)行子系統(tǒng)可以通過控制邏輯信號的使能或非使能來改變系統(tǒng)的動態(tài)行為。在Simulink中用戶可以根據(jù)特定的時間或事件來創(chuàng)建控制信號，Simulink中提供了邏輯模塊，可用于對簡單的控制指令來建模，從而控制使能或觸發(fā)子系統(tǒng)。2 時序邏輯電路設(shè)計時序邏輯電路在任一時刻的輸出信號不僅與當(dāng)時的輸入信號有關(guān)，并且與原來狀態(tài)有關(guān)。也就是說，時序電路中具有邏輯運算功能的組合電路外，還必須有能夠記憶電路狀態(tài)的存儲單元或延遲單元，這些存儲或延遲邏輯單元主要由鎖存器或觸發(fā)器來實現(xiàn)。時序電路是狀態(tài)以來的，成為狀態(tài)機，時序邏輯電路具有以下特征：時序邏輯電路由組合電路和存儲電路組成；時序邏輯電路的狀態(tài)與時間因素相關(guān)，即時序電路在任一時刻的狀態(tài)變量不僅是當(dāng)前的輸入信號的函數(shù)，而且還是電路以前狀態(tài)的函數(shù)，時序電路的輸出信號由輸入信號和電路的狀態(tài)共同決定。 鎖存器和觸發(fā)器 雙穩(wěn)態(tài)雙穩(wěn)態(tài)電路一般有一個輸出端和兩個輸入端（“＋”、“－”端各一個），當(dāng)輸入端的“＋”端有觸發(fā)信號時，輸出端不管原來是什么狀態(tài)，都會立即變?yōu)楦唠娖剑乙恢狈€(wěn)定地輸出高電平。如果當(dāng)輸入端的“－”端有觸發(fā)信號時，輸出端不管原來
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