課程設(shè)計(jì)論文-基于matlab的時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)與仿真(編輯修改稿)
2024-12-13 22:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱 MATLAB 對(duì)許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱 ， 諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點(diǎn)仿真、 DSP 與通訊、電 力系統(tǒng)仿真等 。 ? 實(shí)用的程序接口和發(fā)布平臺(tái) MATLAB 可以利用 MATLAB 編譯器和 C/C++數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的 MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于 MATLAB 運(yùn)行的 C 和 C++代碼。允許用戶編寫可以和 MATLAB 進(jìn)行交互的 C 或 C＋＋語(yǔ)言程序。另外， MATLAB 網(wǎng)頁(yè)服務(wù)程序還容許在 Web應(yīng)用中使用自己的 MATLAB 數(shù)學(xué)和圖形程序。 ? 應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面） 在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能， 包括對(duì)性對(duì)起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向 Excel 和 HDF5。 Matlab 常用工具箱 : ? Matlab Main Toolbox—— matlab 主工具箱 ? Control System Toolbox—— 控制系統(tǒng)工具箱 ? Communication Toolbox—— 通訊工具箱 ? HigherOrder Spectral Analysis Toolbox—— 高階譜分析工具箱 ? Image Processing Toolbox—— 圖象處理工具箱 ? Signal Processing Toolbox—— 信號(hào)處理工具箱 ? Symbolic Math Toolbox—— 符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱 MATLAB 應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì) 3 2． 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 2． 1 設(shè)計(jì)任務(wù) ： 深入研究和掌握數(shù)字電路中時(shí)序邏輯電路的理論知識(shí)。利用 MATLAB 強(qiáng)大的圖形處理功能、符號(hào)運(yùn)算功能和數(shù)值計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)和仿真。 2． 2 設(shè)計(jì)要求： 用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)仿真寄存器波形： 1) 以基本 RS 觸發(fā)器為基礎(chǔ)的并行寄存器； 2) 以 D 觸發(fā)器為基礎(chǔ)的移位寄存器； 用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和封裝： 1) 4 位雙向移位寄存器并行輸出波形； 2) 4 位雙向移位寄存器串行右移輸出波形 ； 3) 4 位雙向移位寄存器串行左移輸出波形； 用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路的設(shè)計(jì)： 以 JK 觸發(fā)器為基礎(chǔ)仿真扭環(huán)計(jì)數(shù)器的波形。 MATLAB 應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì) 4 圖 1 RS觸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 2 D觸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3 設(shè)計(jì)原理及分析 并行寄存器的仿真 基本 RS 觸發(fā)器的原理 在時(shí)序邏輯電路中的一種重要的邏輯單元 RS 觸發(fā)器的內(nèi)部原理圖及真值表如下所示 [2]： 基本 RS 觸發(fā)器構(gòu)成 D 鎖存器 在時(shí)序邏輯電路中的 可由 RS觸發(fā)器 與邏輯門構(gòu)成 D鎖存器 ,D鎖存器的 內(nèi)部原理圖及真 值表如下所示 [3]： S R Q Q 觸發(fā)狀態(tài) 0 0 不變 不變 保持 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 ? ? 不確定 表 1 RS觸發(fā)器 真值表 MATLAB 應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì) 5 表 2 D觸發(fā)器的真值表 4 位并行寄存器的 Matlab 圖形與真值表 4位并行寄存器可以由 4個(gè)寄存器同時(shí)在使能信號(hào) EN的作用下并行置數(shù) ,進(jìn)行刷新狀態(tài) ,相應(yīng)的 Matlab 的連線圖及真值表如下所示 :
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