【正文】 ...............................................21圖 39 4 位右移移位寄存器波形圖 .......................................................................................22圖 310 8421BCD 碼十進制同步加法計數(shù)器的子系統(tǒng) .......................................................23圖 311 加法計數(shù)器 Simulink 模型 ........................................................................................24圖 312 8421BCD 碼十進制異步計數(shù)器 ...............................................................................25圖 313 8421BCD 碼十進制異步計數(shù)器個 JK 觸發(fā)器 Q 端輸出波形 ................................26圖 314 扭環(huán)計數(shù)器子系統(tǒng)內(nèi)部電路 ....................................................................................27圖 315 自啟動扭環(huán)計數(shù)器模塊參數(shù)設(shè)置對話框 ................................................................28圖 316 扭環(huán)計數(shù)器 Simulink 模型 ........................................................................................28圖 317 扭環(huán)計數(shù)器 Simulink 模型輸出波形 ........................................................................28XXXX 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）V表格清單表 21 3 線— 8 線二進制譯碼器真值表 ..................................................................................6表 22 Pulse Generator 模塊參數(shù)設(shè)置 ......................................................................................7表 23 Pulse Generator 模塊參數(shù)設(shè)置 ....................................................................................10表 24 Pulse Generator 模塊參數(shù)設(shè)置 ....................................................................................12表 25 半加器真值表 ..............................................................................................................13表 26 全加器真值表 ..............................................................................................................13表 31 RS 觸發(fā)器模塊的真值表 ............................................................................................17表 32 JK 觸發(fā)器模塊的真值表 .............................................................................................18表 33 二位并行寄存器輸入信號模塊參數(shù)設(shè)置 ..................................................................20表 34 8421BCD 碼十進制同步加法計數(shù)器 Dialog parameters 參數(shù) ..................................23表 35 Dialog parameters 參數(shù)設(shè)置 ........................................................................................27XXXX 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引 言數(shù)字電路是計算機類、電子信息類等本科專業(yè)的一門實踐性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課，學好該課程對后續(xù)專業(yè)課程的學習至關(guān)重要。Matlab 是美國 The MathWorks 公司開發(fā)的著名軟件，是 Matrix Laboratory（矩陣實驗室）的縮寫，它在數(shù)學類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。是一種高效的工程計算語言，它將概念設(shè)計、算法開發(fā)、建模仿真、實時實現(xiàn)于一體 [1]。Simulink 模型采用方框圖繪制來代替程序的編寫，使系統(tǒng)編寫具有可視化的功能，同時可以借助模擬示波器等虛擬設(shè)備直觀顯示仿真動態(tài)結(jié)果。XX：基于 Matlab 的數(shù)字邏輯電路仿真 2 緒論數(shù)字電路現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于電子信息工程的各個領(lǐng)域，數(shù)字化已成為當今技術(shù)發(fā)展的一個趨勢 [3]。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。本論文將根據(jù)數(shù)字邏輯電路的分類，及組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類，分別對如何實現(xiàn)數(shù)字邏輯電路仿真進行相應(yīng)的介紹。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。組合邏輯電路是相對于時序邏輯電路而言的，組合邏輯電路在結(jié)構(gòu)上由各種邏輯門構(gòu)成，它不包含記憶功能器件，其特點是，在任何給定時間的輸出值僅與該時刻電路的輸入值有關(guān)，而與過去的輸入狀態(tài)無關(guān)。XXXX 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第 1 章 MATLAB 的基本知識 MATLAB/SIMULINK 及其仿真簡介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(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括 Matlab 和 Simulink 兩大部分。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 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。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。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。 Simulink 簡介Simulink 是一個集建模、仿真和分析動態(tài)系統(tǒng)為一體的軟件，是一種基于 Matlab的圖形設(shè)計環(huán)境。在其下提供了豐富的仿真模塊。通過 Simulink，用戶可以輕松地完成對應(yīng)問題的仿真，并實時地觀察可能出現(xiàn)的結(jié)果。調(diào)用模塊庫中的各個模塊, 進行有關(guān)信號連接, 就可完成所需模型的仿真?？砂凑掌溆嘘P(guān)性質(zhì)在相應(yīng)的子庫中尋找所需模塊。常用的輸入信號有時鐘(Clock)信號、階躍(Step)信號、脈沖發(fā)生器(Pulse Generator)、信號發(fā)生器(Signal Generator)等, 這些輸入源在實際使用中可進行適當設(shè)置。還有基本的數(shù)字邏輯如與或非、各種觸發(fā)器等。XX：基于 Matlab 的數(shù)字邏輯電路仿真 4 Simulink 窗口環(huán)境啟動 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File?New?Model，彈出一個 Untitled 的 Simulink 模型窗口，再選擇 View ?Show Library Browser，彈出 Simulink Library Brower 模塊庫窗口。圖 11 Simulink Library Brower 窗口Simulink 模塊庫瀏覽器主要用于瀏覽及選擇模塊，那么模型的搭建、仿真在哪里完成呢？MATLAB 為此提供了一個專用的 Simulink 模型編輯窗口。使用 Simulink 進行仿真一般分為兩步：首先需要在仿真模型編輯窗口中搭建好自己的仿真模型，設(shè)置好具體模型參數(shù)和仿真參數(shù)；然后，就可以開始仿真，Simulink將根據(jù)用戶搭建的模型，模擬系統(tǒng)在設(shè)定環(huán)境下的具體行為 [3]。Simulink 已成為廣泛使用的動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的軟件包之一。然而 Simulink作為一種應(yīng)用廣泛的仿真軟件，并不是專門對數(shù)字電路進行仿真的，這就需要在實際應(yīng)用中，對 Simulink 的原有模塊進行合理的改進，從而可以更好地進行實際的數(shù)字電路仿真。用 MATLAB/Simulink 來設(shè)計數(shù)字邏輯電路給設(shè)計者開辟了一種全新的設(shè)計方法的可能性，使用 Simulink 模塊進行以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的原理圖進行數(shù)字邏輯電路的分析可以使初學者能更形象直觀地看到電路運行時的波形變化，可以大大提高學習效率。XX：基于 Matlab 的數(shù)字邏輯電路仿真 6 第 2 章 組合邏輯電路仿真 數(shù)字邏輯電路可分為兩大類：一類是組合邏輯電路；另一類是時序邏輯電路。 組合邏輯電路在結(jié)構(gòu)上由各種邏輯門構(gòu)成，它不包含記憶功能器件。在電路結(jié)構(gòu)上基本上有邏輯門電路組成；只有從輸入到輸出的通路，沒有從輸出到輸入的回路。本章將按照上述器件的分類，對他們的Matlab/Simulink 仿真方法進行介紹 [3]。完成譯碼功能的邏輯電路，稱為譯碼器。3 線—8 線二進制譯碼器的仿真模型1）功能分析3 線—8 線二進制譯碼器的真值表如表 21 所示。根據(jù)真值表 21，寫出 3 線—8 線二進制譯碼器的邏輯表達式如下： 0120XZ?0121XZ?012XZ?0123XZ?45 7XXXX 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 2）模型搭建新建一個模型，根據(jù)邏輯表達式，選用如下模塊：Pulse Generator 模塊，Logical Operator 模塊以及 Scope 模塊。Pulse Generator（脈沖序列發(fā)生器）模塊Pulse Generator（脈沖序列發(fā)生器）模塊，位于 Simulink 節(jié)點下的 Source 庫中，用于產(chǎn)生所需要的原始脈沖序列。要應(yīng)用的3 個 Pulse Generator 模塊分別命名為 X0、XX2 的脈沖序列信號發(fā)生器，它們的參數(shù)設(shè)置如表 22 所示。Logical Operator（邏輯操作）模塊 Logical Operator（邏輯操作）模塊，位于 Simulink 節(jié)點下的 Math Operations 模塊庫中，用于實現(xiàn)邏輯表達式的運算。雙擊 Scope 模塊，將得到示波器輸出界面，單擊其工具欄中的“參數(shù)設(shè)置”圖標，打開“示波器參數(shù)設(shè)置”對話框，即可對示波器進行參數(shù)設(shè)置。模塊參數(shù)設(shè)置完畢后，用信號線將各個模塊連接。XX：基于 Matlab 的數(shù)字邏輯電路仿真 8 圖 21 3 線—8 線二進制譯碼器 Simulink 模型在菜單欄中執(zhí)行“Simulation”/“Configuration Parameters”命令，在打開的 Simulink運行參數(shù)設(shè)置對話框中將“Solver”選項卡中的“Stop time”設(shè)置為 10，同時，保存該文件，運行該仿真模型后，單擊 Scope1 模塊，即可以看到其譯碼輸入信號波形如圖 22 所示，每個坐標軸的輸出圖形分別對應(yīng) XXX0 的輸出波形。在圖 21 所示的仿真模型中單擊 Scope 模塊，即可以看到其譯碼器輸出信號波形圖如圖 23 所示，每個坐標軸的輸出圖形分別對應(yīng)了 Z0 至 Z7 的輸出波形。接下來，將介紹 4 線—16 線譯碼器的仿真方法，4 線—16 線譯碼器的仿真是建立在 3 線—8 線二進制譯碼器基礎(chǔ)之上的，在此將會涉及 Simulink 子系統(tǒng)的相關(guān)概念，將 3 線—8 線譯碼器的模型作為子系統(tǒng)來搭建 4 線—16 線譯碼器。從該Simulink 模型框圖中可以看到，具有使能端的 3 線 —8 線譯碼器只是在系統(tǒng)中加入了SSS3 3 個控制信號源，其作用是控制 3 線—8 線譯碼器何時有效。在菜單欄中執(zhí)行“Edit”/“Create Subsystem”命令，或按下快捷鍵【Ctrl+G】 ，即可創(chuàng)建一個 Simulink 子系統(tǒng)。圖 25 3 線—8 線譯碼器子系統(tǒng)的外觀圖XXXX 大學畢業(yè)設(shè)計（論