时序电路由触发器构成,按照触发方式的不同,可以分为同步时序电路和异步时序电路[1]。时序电路的特点是,电路的输出状态不仅和输入信号有关,还和电路原来的状态有关。对时序电路进行分析和设计是数字电路课程的重要内容。对于给定的时序电路,通过对电路进行分析,可以得到给定电路的逻辑功能,即时序电路的分析相对比较容易。而通过给定的逻辑功能,采用D触发器或J-K触发器对时序电路进行设计,相对比较抽象,不容易理解。
Simulink软件是MatLab的重要组成部分,可以用于非线性电路的建模和仿真[2-3]。Simulink软件提供了大量的模块,只需要从模块库中用鼠标拖动所选择的模块,就可以设计仿真实验进行系统仿真,并通过示波器显示仿真结果。Simulink软件具有简单易学的优点,已经成为数字电路建模和仿真的重要工具[4-6]。本文采用Simulink软件进行时序逻辑电路的设计和仿真。通过给定的逻辑功能,采用D触发器对时序电路进行设计,然后采用Simulink软件建模仿真模型,进行仿真实验,并对仿真结果进行分析。
1 五进制加法计数器
2 采用Simulink建模
3 实验结果分析
4 结语
本文以采用D触发器进行五进制加法计数器的设计为例,采用Simulink软件进行时序逻辑电路的设计和仿真。采用Simulink软件中的D触发器和逻辑门等模块建立仿真实验,进行数值仿真,并对结果进行了分析。采用Simulink软件进行电路仿真,不仅简单直观,而且能够降低实验的成本。将Simulink软件用于电路仿真,丰富了教学方法和手段,使学生能够形象直观地观察电路仿真的过程和运行结果,提高学生的学习兴趣,改善教学质量。
参考文献
[1] 李景宏,王永军.数字逻辑与数字系统(第5版)[M].北京:电子工业出版社,2017.
[2] 杨楠,孙鑫,孙梦雨,等.基于MATLAB/Simulink的动态电路仿真实验设计[J].信息技术,2019,43(7):37-40.
[3] 李佳伦.基于MATLAB的非线性电路特性仿真研究[J].科技视界,2019(24):47-50.
[4] 詹洪陈.MATLAB在数字电路教学中的应用[J].电子测试,2018(23):63-64.
[5] 杨洪深,焦俊生,朱云国,等.运用Matlab软件与《电路》课程相结合的教学探索[J].铜陵学院学报,2020,19(1):116-118.
[6] 何松.Matlab/Simulink在“数字电路”中的应用[J].无线互联科技,2018,15(8):53-54.
赵海滨1 田亚男2 1东北大学机械工程与自动化学院 2东北大学信息科学与工程学院 |