课程设计--基于MATLAB的减法器的仿真.doc

-科技文献检索与写作课程大作业题目： 基于matlab的减法器的仿真姓名： 赵斌伟 班级： 09自动化 学号： 200995034037 摘要simulink是matlab最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模，仿真和综合分析的集成环境，应用范围非常广泛。我们知道，由于数字系统中高低电平分别用0和1来表示，因此数字电路问题可以转化为一个数字上的逻辑问题，matlab提供了逻辑运算模块和各种触发器模块，可以方便地进行数字电路设计和仿真。此次课程设计我将使用simulink来设计一个四位二进制减法器。关键字：matlab siulink 数字技术 减法器simulink matlab is one of the most important components, it provides a dynamic systems modeling, simulation and comprehensive analysis of the integrated environment, applied range is very wide. we know that, due to the digital system in high level respectively by 0 and 1 to represent the digital circuit, so the problem can be transformed into a digital logic problem, matlab provides a logic module and a trigger module, can be conveniently carried on digital circuit design and simulation. the curriculum design, i will use simulink to design a four bit binary subtractor.keyword: matlab siulink digital subtractor一 设计原理两个二进制数之间的运算无论是加减乘除，最后都是化为若干步相加运算进行的。因此，加法器是算术运算的基本单元。减法运算（如a-b）可以转化为a+b的补码+1得到。二 设计流程1 一位全加器的设计框图如上图所示，sum+d=a+b+c c是低位来的进位，d是向高位的进位，其真值表如下图所示:abcsumd0000000110010100110110010101011100111111由真值表可以得出和函数和进位函数的逻辑表达式：sum=c+b+a+abc化简可得sum=abcd=ab+bc+ca从逻辑表达式可以看出只用基本的与门，或门及或非门就可以实现一位全加器。实现了一位全加器后只要级联四个，并改变输入就可以得到四位减法器。2 用simulink实现四位减法器（1）添加模块首先从matlab命令窗口中运行simulink ，然后新建一个电路模型，添加逻辑运算（simulinkcommonly used blockslogical operator）；离散脉冲源（simulinksourcespules generator）;示波器（simulinksinksscope）;按逻辑连好线路，如下图所示：将该电路选中后创建子系统（simulinkcommonly used blockssubsystem）并命名为sub0如下图：（2）修改参数将脉冲源复制到8个，用来产生4个4位的加数（a0a3）和减数(b0b3)，参数设置如下表所示：a0a1a2a3b0b1b2b3幅度11111111周期44444444脉宽11113333相位延迟01230123采样时间55555555将sub0复制到4个并设为sub0sub3，将示波器复制到3个，2个改为4输入，用来监视加数和减数的波形，另一个改为5输入用来监视和数及进位。（3）连线及仿真参照下图连线: 选择simulationconfiguration parameters命令，将仿真时间设置为020秒，其余采用默认值，然后将这个模型保存到matlab的work目录下。最后，单击模型窗口中的运行图标进行仿真，双击打开scop1（数被减） scop2（减数） scop（差）波形如下图： 从这个波形图可以读出被减数，减数由此计算出差及借位的值abdc05s0001000110000510s00000011011011015s01100111011111520s1000111001010将理论值与scop所示波形比较结果一致，仿真完成。三 心得体会为了完成此次课程设计，我不仅复习了数字电子技术而且查阅了matlab的相关资料，获益匪浅。对真值表、逻辑图、全加器这些学过的知识的理解又加深了一层，并掌握了matlab尤其是simu