数字电路24译码器设计.docx
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数字电路24译码器设计
数字电路——2-4译码器设计
3=
(4)
2.22-4译码器逻辑图
由上面的分析可得2-4译码器的逻辑图
图22-4译码器逻辑图
3系统建模与仿真
3.1建模
在了解2-4译码器逻辑图与表达式后,可在simulink中建立模型并仿真。
首先对应电路的原理框图,利用框图在simulink的mdl文件里画出原理图,调整原理图里的每个模型的参数,使之符合所需的要求。
再进行连线,开始仿真,在scope和fftscope里面看波形是否符合预想标准。
2-4译码器的仿真模型如图3所示。
图32-4译码器仿真模型
如图3所示,constant表示
的值,为了使译码器能正常工作,将constant值设为1。
Pulsegenerator1与2是2输入端,表示A1,A0的电平显示,通过它们可以显示连续的脉冲,观察输出的波形。
通过设定00,01,10,11这四种情况,观察模型是否能正常工作。
再连线3个2输入与非门与4个三输入与非门。
最后的输出接scope,观察显示的波形。
3.2仿真波形
当使能端
为1时,仿真波形如图4所示
图4使能端
为高电平波形图
对应的输出波形如图5所示
图5对应使能端为高电平时输出波形
而当设定使能端为低电平,设定其2输入端的输入波形如下,含有11,01,10,00四种情况,如图6所示
图6输入端的输入波形
由Y0,Y1,Y2,Y3观察到的波形如图7所示
图7输出端的输出波形
4仿真结果分析
通过建立的模型,通过输入的波形可以检查模型是否符合预订设计要求,可以通过改变pulsegenerator的周期来实现不同的波形输入。
当使能端
=1时,如图4所示,由逻辑表达式分析可知,无论输入如何,对应的各输出Y0,Y1,Y2,Y3均为1。
对应的输出波形如图5所示,可以看出,对应的4个输出均为1,符合预期的要求。
当使能端
=0时,通过改变2个pulsegenerator的周期来控制A1,A0不同情况下的输入,如图6所示,周期性的输入为00,01,10,11,从而观察对应的输出波形。
由2-4译码器的逻辑表达式可求的在上述Y0,Y1,Y2,Y3输出情况下的输出顺序应为1110,1101,1011,0111,并作周期性变化。
与对应的输出波形图7相比较,完全符合上述要求,与预期结果相符的,模型完全正确,达到预期效果。
5小结与体会
MATLAB软件功能强大,本设计是运用MATLAB来设计2-4译码器电路,这只是它的一个简单的应用,MATLAB还在多方面有应用,如数学和计算算术发展模型;模拟仿真和原型;数据分析,开发和可视化;科学和工程图形;应用发展包括图形用户界面设计等方面。
由于时间问题,不能一一举例,只有自己在以后的学习中慢慢学习,自己探索,更好的掌握这款软件。
MATLAB语言是一种简单,高效,功能极强的高级语言,且具有强大的矩阵运算能力和极高的编程效率,这一方面使得MATLAB程序可以被高度向量化,另一方面使得程序易读易写。
MATLAB已变得非常普及。
通过这几天对MATLAB的学习,对其有了一个大致的认识并能简单的应用,解决一些简单的线性代数及电路问题,当然在今后的学习中,还会加强自己对这款软件的学习,应为这款软件应用太广,且自己对C语言会,而且有线性代数的基础,个人认为掌握MATLAB这款软件不是问题。
通过对MATLAB这款软件在以后的专业课学习中的应用很广泛,掌握好MATLAB,为以后的专业课学习将有很大的帮助。
通过基本设计电路介绍了如何应用MATLAB语言编程的方法来对电路进行分析和设计与仿真。
该方法不仅可以节约计算时间、方便地调试电路参数,而且还可以非常直观地观察和测量电路中的电压、电流和功率等物理量。
结论表明,MATLAB提供了高效简洁的编程方法,其强大而简易的绘图功能、矩阵和数组运算能力以及很强的扩充性,能充分满足基本电路分析、计算的需要,从而可以大大地提高计算精度和工作效率,在电路理论学科研究与工程实践中具有很好的应用价值。
参考文献
[1]张志勇,精通MATLAB6.5版。
北京北京航空航天大学出版社,2003
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上海:
浦东电子出版社,2002
[3]刘志俭,MATLAB应用程序接口用户指南。
北京:
科学出版社,2000
[4]飞思科技产品研发中心。
MATLAB7辅助控制系统设计与仿真。
北京:
电子工业出版社,2005
[5]李国勇。
智能控制及其MATLAB实现。
北京:
电子工业出版社,2005
[6]陈洪亮,王蔼.基本电路理论.上海科学技术文献出版社.2002
[7]TheMathWorks.ParallelComputingToolbox4.2,PerformParallelComputationsonMulticoreComputersandComputerClusters[DB/OL].2006
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