基于matlab的時序邏輯電路設計與仿真-wenkub
2023-07-11 17:39:56 本頁面
【正文】 功能和數(shù)值計算功能，實現(xiàn)時序邏輯電路的設計和仿真。一、以寄存器為例仿真下列波形并行寄存器輸出波形（以基本RS觸發(fā)器構造）；移位寄存器輸出波形（用D觸發(fā)器構造）二、以雙向移位寄存器為例實現(xiàn)子系統(tǒng)的設計和封裝并仿真下列波形4位雙向移位寄存器并行輸出波形；4位雙向移位寄存器串行右移輸出波形；4位雙向移位寄存器串行左移輸出波形三、以扭環(huán)計數(shù)器為例仿真下列波形扭環(huán)計數(shù)器的輸出波形（以JK觸發(fā)器實現(xiàn)）時間安排：學習MATLAB語言的概況 第1天學習MATLAB語言的基本知識 第3天學習MATLAB語言的應用環(huán)境，調試命令，繪圖能力 第5天課程設計 第69天答辯 第10天指導教師簽名： 年 月 日系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日目 錄摘要 IAbstract II緒論 11 MATLAB簡介 2 MATLAB 2 MATLAB的特點 2 MATLAB的程序設計 2 M文件 3 SIMULINK仿真設計 3 3 3 4 4 52 時序邏輯電路設計 5 鎖存器和觸發(fā)器 5 雙穩(wěn)態(tài) 5 鎖存器 5 觸發(fā)器 6 時序邏輯電路設計 8 移位寄存器 8 扭環(huán)計數(shù)器 93 基于MATLAB的組合邏輯電路設計 12 12 12 15 18 264 收獲、體會與建議 285致謝 296參考文獻 30摘要MATLAB是當今最優(yōu)秀的科技應用軟件之一，具有強大的科學計算與可視化功能、簡單易用、開放式可擴展環(huán)境。在時序邏輯電路的仿真的過程中，將使用到SIMULINK中的觸發(fā)器模塊。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應用于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等領域。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)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。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，易學易懂，因此MATLAB語言也被通俗地稱為演算紙式的科學算法語言。（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。程序文本方式分成腳本文件和函數(shù)文件。同時有大量的第三方軟件和硬件可應用于或被要求應用于Simulink。 a. 連續(xù)和離散動態(tài)模塊，如Integration和Unit Delay 167。Model，彈出一個Untitled的Simulink模型窗口，再選擇View 174。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)與設計變量相關聯(lián)，該功能通過共享部件設計方式簡化了設計過程和管理，因為一個模型可以代表一類設計.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。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，即時序電路在任一時刻的狀態(tài)變量不僅是當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。輸出端的狀態(tài)不會隨輸入端的狀態(tài)變化而變化，只有在有鎖存信號時輸入的狀態(tài)被保存到輸出，直到下一個鎖存信號。復雜一些的有帶時鐘（CLK）段和D（Data）端，在CLK端為高電平時跟隨D端狀態(tài)，而在CLK端變?yōu)榈碗娖降乃查g鎖存信號的D觸發(fā)器。 SR觸發(fā)器邏輯符號 SR觸發(fā)器狀態(tài)圖 SR觸發(fā)器真值表SRCPQnQn+100↑0000↑1101↑0001↑1010↑0110↑11，這是SR觸發(fā)器滿足的基本條件。 JK觸發(fā)器邏輯符號 JK觸發(fā)器狀態(tài)圖 JK觸發(fā)器真值表JKCPQnQn+100↑0000↑1101↑0001↑1010↑0110↑1111↑0111↑10 時序邏輯電路設計 移位寄存器移位寄存器：不但可以寄存數(shù)碼，在移位脈沖作用下，寄存器中的數(shù)碼還可根據(jù)需要向左或向右移動。 基本扭環(huán)計數(shù)器，電路工作原理如下。設扭環(huán)計數(shù)器現(xiàn)態(tài)=0000，代入狀態(tài)方程進行推導。（4）畫出電路時序圖。缺點是電路狀態(tài)利用率仍然不高。首先運行MATLAB中運行Simulink,然后新建一個模型，將RS觸發(fā)器的模塊添加到模型中，RS觸發(fā)器位置是：Simulink ExtrasFlip FlopsSR 。 RS觸發(fā)器模塊及內部電路（2） 用基本RS觸發(fā)器構造并行寄存器第一步：添加模塊有五
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