Matlab第六章 Simulink数字电路仿真介绍
MATLABSimulink模型建立与仿真指南
MATLABSimulink模型建立与仿真指南第一章：MATLAB与Simulink简介MATLAB是一种高级的数值计算和科学分析的编程语言，由MathWorks开发。
它提供了强大的数学函数库和绘图工具，使得用户可以进行复杂的数值计算和数据可视化。
Simulink是MATLAB的扩展，是一种用于建立和仿真动态系统的图形化环境。
在MATLAB中，用户可以通过命令行或脚本文件进行计算。
而在Simulink中，用户可以利用图形化界面来搭建系统模型，并进行仿真。
Simulink提供了丰富的预置模块库，用户只需将这些模块连接起来，即可构建复杂的系统模型。
第二章：Simulink模型的基本组成Simulink模型由多个部分组成，包括输入信号、输出信号和系统组件。
输入信号可以是手动输入的常数，也可以是来自其他模型的信号。
输出信号是用户对系统模型感兴趣的结果。
系统组件即模型中的各个模块，这些模块可以完成各种功能，如乘法、滤波、逻辑运算等。
第三章：模型建立与仿真流程1. 确定系统模型的目标和需求：在建立模型之前，需要明确系统模型的目标和需求。
这些可能包括系统的输入输出关系、稳定性要求、性能要求等。
2. 模型建立：根据系统的目标和需求，选择合适的系统组件，并将其连接起来，构建系统模型。
可根据需要进行参数设置，以适应不同的场景。
3. 仿真设置：在进行仿真之前，需要设置仿真参数。
这些包括仿真时间、仿真步长等。
仿真时间指定了仿真的时间范围，仿真步长指定了仿真的时间间隔。
4. 仿真运行：设置好仿真参数后，可以运行仿真。
Simulink将逐步模拟系统的行为，并输出仿真结果。
第四章：Simulink模型调试与优化在进行仿真时，可能会发现模型存在问题，如输出不符合预期、系统不稳定等。
这时需要对模型进行调试和优化。
1. 系统调试：可以通过数据观察、信号域分析等方法，定位系统问题。
更换输入信号、输出信号，或调整模型参数，可以帮助发现问题。
Matlab第六章 Simulink数字电路仿真介绍
第六章Simulink数字电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜从功能结构上将，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种，我们的Simulink数字电路仿真也分这两部分讲授。
§６.1 组合逻辑电路的仿真6.1.1 组合逻辑电路仿真常用模块1、构建组合逻辑电路本体常用模块：Logical Operator（逻辑操作）模块位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现基本的逻辑门单元。
根据具体需要，其可例化为与门、与非门、或门、或非门、异或门、反相器。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜Combinatonial Logic（组合逻辑）模块位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现逻辑表达式的运算。
采用真值表的方式来描述组合逻辑表达式。
真值表的具体描述方式见其Block Parameters中的help 对于组合逻辑的多个输入端，combinationial logic模块需要和Mux模块组合使用。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜真值表中填入对应位置的输出值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜e.g. 函数Y=AB+BC+CA的实现ex6_1注意将仿真参数中Optimization中的Implement logic signals as boolean data(V.S. double)去掉，避免数据类型的不匹配。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜2、信号输入常用模块：Pulse Generator（脉冲序列发生器）模块位于Simulink节点下的Source库中，根据要求可以产生占空比不同的脉冲序列。
自动化软件工具MATLAB自学课件 第6章 SIMULINK 仿真
6.1.2 Simulink窗口 1.simulink库浏览器窗口 2.simulink模型构建窗口 6.1.3 Simulink模块的操作 1. 选取模块
2. 3. 4. 5. 6. 复制与删除模块 模块外形的调整 模块的参数和属性设置 模块的连接 模块名的处理
1. 选取模块或模块组
6.1.3 Simulink模块的操作
通过子系统模块来建立子系统
在Simulink库浏览器，有一个子系统(Subsystems)的库模块(有的版 本在Signals & Systems子库里)，点击该图标即可看到不同类 型的子系统模块。
子模块 库
MATLAB6.0 版
MATLAB6.5 版
补充内容2： SIMULINK s-function的设计
Logical Operator：逻辑运算 Relational Operator：关系运算 Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角 输出 Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数 输出 Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出 Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出
6.1.1 Simulink的启动与退出
6.1 SIMULINK的基本操作
1. Simulink的启动 启动Simulink的方法有3种： (1)在MATLAB的命令窗口直接键入simulink。 (2)单击MATLAB命令窗口工具栏上的Simulink模块库浏览器命令 按钮。 (3)在MATLAB命令窗口File菜单中选择New菜单项下的Model命令 。 2. Simulink的退出 退出Simulink，只要关闭所有模型窗口和Simulink模块库窗口 即可。
Matlab系列之Simulink仿真教程
交互式仿真
Simulink支持交互式 仿真，用户可以在仿 真运行过程中进行实 时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式 架构，可以与其他 MATLAB工具箱无缝 集成，从而扩展其功 能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法 运算。
除法器
用于实现两个信号的除法 运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出 到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出 到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱 特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域 中应用广泛，可用于设计 和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模 块可用于实现各种信号处 理算法，如滤波器设计、 频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和 仿真通信系统，如调制解 调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模 块可用于实现各种图像处 理算法，如图像滤波、边 缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号，如傅里叶变换、 拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号，如逆傅里叶变 换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间，通 常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模 式，以满足不同的仿真需 求。
学习使用MATLABSimulink进行系统仿真
学习使用MATLABSimulink进行系统仿真【第一章：引言】在如今数字化时代，仿真已成为系统设计与优化的重要工具。
系统仿真能够帮助工程师在产品开发的早期阶段快速验证设计，预测产品性能，并提供有关系统行为的深入洞察。
由于其易用性和广泛应用领域，MATLABSimulink成为了工程界最受欢迎的仿真工具之一。
本文将介绍如何学习使用MATLABSimulink进行系统仿真，并强调其专业性。
【第二章：MATLABSimulink概览】MATLABSimulink是一个具有图形化界面的仿真环境，可用于建模、仿真和分析各种复杂动态系统。
它使用块状图形表示系统的组成部分，并通过连接输入和输出端口模拟系统的行为。
用户可以通过简单拖拽和连接块状元件来构建仿真模型，并通过调整参数和设置仿真参数来进行模拟分析。
【第三章：基本建模技巧】在使用MATLABSimulink进行系统仿真之前，掌握基本的建模技巧至关重要。
首先，需要熟悉各种块状元件的功能和用途，例如传感器、执行器、逻辑运算器等。
其次，理解信号流和数据流的概念，以及如何在模型中正确地引导信号传递和数据流动。
最后，学习使用条件语句、循环语句等控制结构来实现特定的仿真逻辑。
【第四章：系统模型的构建】在使用MATLABSimulink进行系统仿真时，首先需要根据实际系统的需求和特点进行系统模型的构建。
这包括确定系统的输入和输出，以及分析系统的功能和性能要求。
然后，使用块状元件将系统的各个组成部分建模，并建立各个组件之间的联系和依赖关系。
在构建模型的过程中，要注意选择恰当的块状元件和参数设置，以确保模型的合理性和可靠性。
【第五章：仿真参数设置与分析】为了获得准确且可靠的仿真结果，需要合理设置仿真参数。
常见的仿真参数包括仿真时间、步长和求解器类型等。
仿真时间应根据系统的实际运行时间确定，步长要足够小以保证仿真的精度，而求解器类型则根据系统的特点选择。
完成仿真后，还需要对仿真结果进行分析，以评估系统的性能和进行优化调整。
MATLAB实验SIMULINK仿真
实验九SIMULINK仿真一、实验目的SIMULINK是一个对动态系统（包括连续系统、离散系统和混合系统）进行建模、仿真和综合分析的集成软件包，是MA TLAB的一个附加组件，其特点是模块化操作、易学易用，而且能够使用MATLAB提供的丰富的仿真资源。
在SIMULINK环境中，用户不仅可以观察现实世界中非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响，而且也可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地观察系统行为的变化。
因此SIMULINK已然成为目前控制工程界的通用软件，而且在许多其他的领域，如通信、信号处理、DSP、电力、金融、生物系统等，也获得重要应用。
对于信息类专业的学生来说，无论是学习专业课程或者相关课程设计还是在今后的工作中，掌握SIMULINK，就等于是有了一把利器。
本次实验的目的就是通过上机训练，掌握利用SIMULINK对一些工程技术问题（例如数字电路）进行建模、仿真和分析的基本方法。
二、实验预备知识1. SIMULINK快速入门在工程实际中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析与仿真。
1990年，Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具，并命名为SIMULAB，该工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可，使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。
但因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似，所以1992年正式将该软件更名为SIMULINK。
SIMULINK的出现，给控制系统分析与设计带来了福音。
顾名思义，该软件的名称表明了该系统的两个主要功能：Simu（仿真）和Link（连接），即该软件可以利用系统提供的各种功能模块并通过信号线连接各个模块从而创建出所需要的控制系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。
⏹SIMULINK的启动首先启动MATLAB，然后在MA TLAB主界面中单击上面的Simulink按钮或在命令窗口中输入simulink命令。
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用第6章
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
6.1.5 LTI视窗
打开“LTI视窗”窗口如图6-6所示。该窗口中含有以下 内容： (1) “系统输入”(System inputs)列表框：列出电路状态 空间模型中的输入变量，选择需要用到LTI视窗的输入变量。 (2) “系统输出”(System outputs)列表框：列出电路状态 空间模型中的输出变量，选择需要用到LTI视窗的输出变量。 (3) “打开新的LTI视窗”(Open New LTI Viewer)按键： 产生状态空间模型并打开选中的输入和输出变量的LTI视窗。 (4) “打开当前LTI视窗”(Open in current LTI Viewer)按 键：产生状态空间模型并将选中的输入和输出变量叠加到当
(2) 改变仿真初始状态； (3) 进行潮流计算并对包含三相电机的电路进行初始化
设置；
(4) 显示阻抗的依频特性图；
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
(5) 显示FFT分析结果；
(6) 生成状态—空间模型并打开“线性时不变系 统”(LTI)时域和频域的视窗界面； (7) 生成报表，该报表中包含测量模块、电源、非线性 模块和电路状态变量的稳态值，并以后缀名.rep保存； (8) 设计饱和变压器模块的磁滞特性。 6.1.1 主窗口功能简介 MATLAB提供的Powergui模块在SimPowerSystems库中， 图标如图6-1所示。
第6章 电力系统稳态口
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
(3) “节点类型”(Bus type)下拉框：选择节点类型。对
于“PV节点”(P&V Generator)，可以设置电机的端口电压 和有功功率；对于“PQ节点”(P&Q Generator)，可以设置 电机的有功和无功功率；对于“平衡节点”(Swing Bus)， 可以设置终端电压UAN的有效值和相角，同时需要对有功 功率进行预估。 如果选择了非同步电机模块，则仅需要输入电机的机械 功率；如果选择了三相动态负荷模块，则需要设置该负荷消 耗的有功和无功功率。 (4) “终端电压UAB”(Terminal voltage UAB)文本框：对 选中电机的输出线电压进行设置(单位：V)。
MATLAB课件第六章simulink仿真.ppt
1
MATLAB语言
本章目标
• 了解Simulink基本模块的性质 • 掌握系统仿真的方法
2
MATLAB语言
• 6.1 Simulink与系统仿真 • 6.2 Simulink的使用 • 6.3 Simulink的基本模块 • 6.4 功能模块的处理 • 6.5 设置仿真参数 • 6.6 观察Simulink的仿真结果 • 6.7 自定义功能模块
Delay
Zero-Pole
导数 积分器 状态空间 传递函数 传递延迟 可变传输延迟
零-极点
10
MATLAB语言
Discontinuites 库
Dead Zone
提供输出为0的区域
Quantizer量化器
以指定的间隙离散输入
Rate Limiter
限制信号的速度）
Relay
继电器
Saturation限幅器
Simulink模块库包含的子模块库
Continuous模块库，为仿真提供连续系统； Discontinuous模块库，非连续系统元件； Discrete模块库，为仿真提供离散元件； Math Operations模块库，提供数学运算功能元件； Model Verification模块库，模型验证库； Ports and Subsystems模块库，端口和子系统； Signals Attributes模块库，信号属性模块； Signals Routing模块库，提供用于输入、输出和控制的相
关信号及相关处理；
Sinks模块库，为仿真提供输出设备元件； Sources模块库，为仿真提供各种信号源； User-defined Functions模块库，用户自定义函数元件；
MATLAB的数字逻辑电路Simulink仿真
MATLAB的数字逻辑电路Simulink仿真摘要：数字逻辑电路的逻辑验证是一件繁琐的工作，费时又费力，采用ＭＡＴＬＡＢ附带的图形仿真工具Ｓｉｍｕｌｉｎｋ数字逻辑电路的仿真，简单方便，成本低。
为数字逻辑电路的逻辑验证和实验教学提供了一种新的方法。
[1]关键词：数字逻辑电路; ＭＡＴＬＡＢ;Ｓｉｍｕｌｉｋ; 仿真Matlab是一种功能强大的数据分析和工程计算语言,Simulink是其中一个可视化方框图系统建模和仿真平台,将强大的数值计算能力和丰富的数据可视化能力、友好的图形用户界面融合为一体,适合于科学计算、系统仿真,系统建模直观,更加贴近系统工程设计的思维模式。
[2]1、MATLAB/SIMULINK及其仿真简介Matlab是矩阵实验室(Martix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发,数据可视化,数据分析以及数值计算的高级技术计算机语言和交互式环境,主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。
Matlab的应用范围非常广,包括信号和图像处理,通讯,控制系统设计,测试和测量,财务建模和分析以及计算机生物学等众多应用领域。
附加的工具箱扩展了Matlab环境,以解决这些应用领域内特定类型问题。
它以强大的科学计算与可视化功能,简单易用,开发式可扩展环境,特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持,使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计与分析,算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
[3] SIMULINK是一个进行动态系统的建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可以构造出复杂的仿真模型。
它的外表以方框图形式呈现，且采用分层结构。
从建模角度，SIMULINK既适用于自上而下的设计流程，又适用于自下而上的逆程设计。
MATLAB最重要的组件Simulink仿真入门教程优秀PPT课件
解决方案
使用技巧
多模块复制粘贴：在Simulink模型中，可以通过复制和粘贴操作实现多个相同模块的快速添加和参数设置。
模块连接自动对齐：在Simulink模型中，可以通过右键菜单中的“自动对齐”选项实现模块连接的自动对齐。
模块快速拖拽：在Simulink模型中，可以通过按住Ctrl键并拖动模块，实现模块的快速移动。
通信工程
Simulink可以用于通信工程的仿真和优化，支持多种通信协议和信号处理算法，可以对通信系统的性能进行评估和优化。
嵌入式系统
Simulink可以与嵌入式系统紧密结合，对嵌入式系统的硬件和软件进行仿真和测试，从而加速嵌入式系统的开发和调试。
信号处理
Simulink提供了信号处理模块库，支持信号的采集、处理、分析和可视化等功能，可以方便地进行信号处理领域的各种研究和开发。
详细描述
模型建立不正确解决方案：采用MATLAB提供的帮助文档和Simulink GUI界面提示
运行效率低解决方案：采用MATLAB提供的性能分析工具对模型进行优化，例如通过减少模块计算量和增加缓存等措施提高运行效率
结果可视化不美观解决方案：采用MATLAB提供的图形界面工具对结果进行美化，例如调整图表颜色、样式和标注等。
复杂系统仿真
实际应用仿真
案例九 电液伺服系统的仿真
案例十二 机器人控制系统的仿真
案例十 车辆动力系统的仿真
案例十一 工业过程控制系统的仿真
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《matlab最重要的组件simulink仿真入门教程优秀ppt课件》
xx年xx月xx日
Simulink软件介绍Simulink基本操作Simulink高级操作Simulink常见问题及解决方案Simulink案例教程
第5-6章simulink仿真基础知识及应用
SIMULINK提供了一个建立模型方框图的图形用户接口 SIMULINK提供了一个建立模型方框图的图形用户接口 （GUI），模型的创建只需要单击和拖动鼠标即可完成。 GUI），模型的创建只需要单击和拖动鼠标即可完成。 ），模型的创建只需要单击和拖动鼠标即可完成 SIMULINK中包含了许多实现不同功能的模块库， SIMULINK中包含了许多实现不同功能的模块库，使得在这 中包含了许多实现不同功能的模块库 种设计中，不必考虑模块的内部结构而直接实现其“ 种设计中，不必考虑模块的内部结构而直接实现其“想要 ”的功能。同时，在建立模型之后，可以直接进行一种 的功能。同时，在建立模型之后， “交互式的”仿真，通过相关菜单或命令的使用来执行 交互式的”仿真， 仿真， 仿真，得到能够按照自己的设定来进行仿真并观察对应的 结果。利用此软件，几乎可以做到不用写一行代码， 结果。利用此软件，几乎可以做到不用写一行代码，就能 完成整个动态系统的建模工作。 完成整个动态系统的建模工作。
打开模型文件
如需对一个已经存在的模型文件进行编辑、修改， 如需对一个已经存在的模型文件进行编辑、修改， 需要打开该模型文件时，方法如下： 需要打开该模型文件时，方法如下： 方法一： 命令窗口直接输入模型文件名（ 方法一：在MATLAB命令窗口直接输入模型文件名（不 命令窗口直接输入模型文件名 须加文件类型.mdl）。 须加文件类型 ）。 注意：必须在该文件保存的目录下） （注意：必须在该文件保存的目录下） 方法二：在模型库浏览器窗口或模型编辑窗口的file菜单 方法二：在模型库浏览器窗口或模型编辑窗口的 菜单 中选择open，然后选择或输入编辑模型的名字。 中选择 ，然后选择或输入编辑模型的名字。 方法三： 方法三：单击在模型浏览器窗口工具栏上的 打开命令 按钮， 打开命令按钮。 按钮，或模型编辑窗口工具栏上的 打开命令按钮。
【MATLAB课件】第六章simulink仿真
5
MATLAB语言
6.2.2建模与仿真 6.2.2建模与仿真
建模仿真的一般过程是： 建模仿真的一般过程是： 打开一个空白的编辑窗口； 打开一个空白的编辑窗口； 将模块库中模块复制到编辑窗口里， 将模块库中模块复制到编辑窗口里，并依照要求修改编辑 窗口中模块的参数； 窗按要求连接起来； 用菜单选择或命令窗口键入命令进行仿真分析， 用菜单选择或命令窗口键入命令进行仿真分析，在仿真的 同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的地方， 同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的地方，可 以停止仿真，对参数进行修正； 以停止仿真，对参数进行修正； 如果对结果满意，可以将模型保存。 如果对结果满意，可以将模型保存。
15
MATLAB语言
二、修饰模块 1.调整模块的大小 1.调整模块的大小 2.调制模块位置 2.调制模块位置 3.调制模块方向 3.调制模块方向 Format菜单→ Block:旋转180° 旋转180 Format菜单→Flip Block:旋转180° 菜单 Format菜单→ Block:顺时针旋转90° 顺时针旋转90 Format菜单→Rotate Block:顺时针旋转90° 菜单 4.调整模块颜色和效果 4.调整模块颜色和效果 Format菜单→ color:修改模块的前景颜色 Format菜单→Foreground color:修改模块的前景颜色 菜单 Format菜单→Background color:修改模块的背景颜色 Format菜单→ color:修改模块的背景颜色 菜单 Format菜单→ color:修改模型的背景颜色 Format菜单→Screen color:修改模型的背景颜色 菜单 Format菜单→ shadow:给模块添加阴影 Format菜单→Show drop shadow:给模块添加阴影 菜单
第六讲 simulink仿真
连线方法：将鼠标置于某模块的输出或输入端口附近 时，鼠标将变成十字形，点击鼠标并将其拖至待连接的 另一模块的端口即可。若连线后对连线的走向不满意， 可以选中该线，然后拖动它的关键点移动直到满意为止
第四步：进行系统仿真
在这一步骤里，将设置仿真的时间、步长 以及算法。这些参数都在simulation菜单下 的“parameters”命令中设置。
Simulink简介 Simulink仿真流程 Simulink模块的操作 Simulink的基本模块介绍 电子线路仿真试验
一、simulink简介 简介
Simulink是matlab中的一个建立系统方 框图和基于方框图级的系统仿真环境，是 一个对动态系统进行建模、仿真并对仿真 结果进行分析的软件包。
在使用simulink进行建模时，往往 不可能从最基本的元件开始，搭建整 个电路。我们当然可以将以前搭建过 的模块直接拿过来引用，就像编程时 调用子函数一样。这些被引用的模块 就可以称为子系统。
课后作业
设计一个四选一的数据选择器，用 simulink实现并对结果进行分析
simulink添加和选取模块模块位置和外形的调整调整模块颜色和效果模块名的处理改变模块名的位置复制和删除模块模块属性和参数的设置模块间的连线标注连线simulink单击模块浏览器中的打开图标选择matlab目录下的toolboxsimulinkblockssimulink3模型打开
第六讲 simulink仿真 仿真
第二步： 第二步：将所需模块添加到模型中
位于顶层的模块库有:simulink基本模块库、 communication blockset通信模块库等。每个模 块库里包含许多子模块库。 只需用鼠标选中模块，然后不要松开鼠 标，将其拖动到模型窗口再松开鼠标。
Simulink电路仿真入门基础
Simulink与其他MATLAB工具箱无缝集成，可以方便地扩展模型以包 括其他领域的组件和算法。
Simulink的应用领域
控制系统设计
Simulink广泛应用于控制系统的建模和仿真， 帮助工程师验证和优化控制系统设计。
数字信号处理
Simulink在数字信号处理领域中用于设计和分 析滤波器、频谱分析等算法。
例如，`Scope`模块可用于显示波形图，`XY Graph`模块可用于显示二维图形，`Table`模块可用于显 示数据表格。
05
电路仿真实例
RC电路仿真
总结词
RC电路是一种常见的模拟电路，由电阻和电容组成，用于模拟一阶动态系统。
详细描述
在Simulink中，可以通过搭建RC电路模型，设置适当的电阻和电容参数，进行电路仿真。通过观察仿真结果， 可以了解RC电路的动态特性和响应。
Simulink的功能和特点
可视化建模
Simulink提供了丰富的库和工具，使用户能够通过拖放组件来创建模 型，而无需编写大量代码。
交互式仿真
Simulink支持交互式仿真，用户可以在模拟过程中暂停、继续、单步 执行等，以便更好地理解系统的动态行为。
多领域仿真
Simulink适用于多个领域，如控制系统、通信系统、数字信号处理等。
02
设置仿真时间范围
03
配置其他仿真参数
根据电路的工作频率和所需的分 析时间，设置合适的仿真时间范 围。
根据需要配置其他仿真参数，如 初始条件、仿真精度、求解器等。
运行仿真并分析结果
启动仿真
在设置好仿真参数后，可以启动仿真 过程。
查看仿真结果
仿真完成后，可以在Simulink中查看 各种波形图、数据表等结果，以分析
了解MATLABSimulink进行系统建模与仿真
了解MATLABSimulink进行系统建模与仿真MATLAB Simulink是一款功能强大的工具，专门用于系统建模和仿真。
它可以帮助工程师和科研人员设计复杂的系统、开展仿真分析，并支持快速原型设计和自动生成可执行代码。
本文将详细介绍MATLAB Simulink的基本概念、系统建模与仿真流程，以及其在各个领域中的应用。
第一章：MATLAB Simulink简介MATLAB Simulink是MathWorks公司开发的一款图形化建模和仿真环境。
它包含了一系列模块，可以通过简单地拖拽和连接来模拟和分析复杂的系统。
Simulink中的模块代表不同的系统组件，例如传感器、执行器、控制器等。
用户可以通过连接这些模块来构建整个系统，并通过仿真运行模型以评估系统的性能。
第二章：系统建模基础系统建模是使用Simulink进行系统设计的关键步骤。
在建模之前，需要明确系统的输入、输出和所涉及的物理量。
Simulink提供了广泛的模块库，包括数学运算、信号处理、控制等，这些模块可以方便地应用到系统中。
用户可以选择合适的模块，并通过线连接它们来形成系统结构。
此外，Simulink还支持用户自定义模块，以满足特定的需求。
第三章：MATLAB与Simulink的联合应用MATLAB和Simulink是密切相关的工具，它们可以互相配合使用。
MATLAB提供了强大的数学计算和数据分析功能，可以用于生成仿真所需的输入信号，以及分析仿真结果。
同时，Simulink也可以调用MATLAB代码，用户可以在模型中插入MATLAB函数块，以实现更复杂的计算和控制逻辑。
第四章：系统仿真与验证系统仿真是利用Simulink来验证系统设计的重要步骤。
通过设置仿真参数和初始条件，用户可以运行模型来模拟系统的行为。
仿真可以包括不同的输入场景和工况，以验证系统在不同条件下的性能和稳定性。
Simulink提供了丰富的仿真分析工具，例如波形显示器、频谱分析等，可以帮助用户分析仿真结果并进行必要的调整。
Matlab Simulink数字电路仿真
第六章Simulink数字电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜从功能结构上将，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种，我们的Simulink数字电路仿真也分这两部分讲授。
§６.1 组合逻辑电路的仿真6.1.1 组合逻辑电路仿真常用模块1、构建组合逻辑电路本体常用模块：Logical Operator（逻辑操作）模块位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现基本的逻辑门单元。
根据具体需要，其可例化为与门、与非门、或门、或非门、异或门、反相器。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜Combinatonial Logic（组合逻辑）模块位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现逻辑表达式的运算。
采用真值表的方式来描述组合逻辑表达式。
真值表的具体描述方式见其Block Parameters中的help 对于组合逻辑的多个输入端，combinationial logic模块需要和Mux模块组合使用。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜真值表中填入对应位置的输出值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜e.g. 函数Y=AB+BC+CA的实现ex6_1注意将仿真参数中Optimization中的Implement logic signals as boolean data(V.S. double)去掉，避免数据类型的不匹配。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜2、信号输入常用模块：Pulse Generator（脉冲序列发生器）模块位于Simulink节点下的Source库中，根据要求可以产生占空比不同的脉冲序列。
基于Simulink库的数字电路仿真常用模块介绍常用模块介绍
基于Simulink库的数字电路仿真常用模块介绍1. MATLAB/Simulink语言MATLAB工具软件是集数值计算、符号运算、图像处理等强大功能于一体的科学计算语言。
作为强大的科学计算平台, 它几乎能够满足所有的计算需求。
而Simulink是MATLAB的一个分支, 主要用于实现对工程问题的建模和动态仿真。
尤其是在模型化浪潮的背景下, 提供了这样的一个软件包。
使得建模仿真如同搭积木一样简单。
其中的运算模块(Math), 电源系统模块(Power System Blockset ), 附加库(Simulink Extres)模块等系统模块，为实现理论课程教学的“建模—仿真—分析”提供了强有力的工具和极大的方便。
2. 引入Simulink仿真的优势众所周知，数字电路课程是电类专业一门重要的专业基础课（主干课）。
学生学好该课程对后续专业课的学习至关重要。
由于该课程涉及的主要内容是一些分析波形的问题，而且抽象、难于理解。
借助仿真辅助学习，对课程的学习将有很大的帮助。
仿真软件采用MA TLAB/Simulink库。
即可以进行静态仿真也可以进行动态仿真。
在数字电路课程教学中以Simulink库建模进行动态仿真为主, 这种教学方式非常直观、形象、清晰, 学生易于接受。
从中起到良好的教学效果。
3. 常用模块简介本着以授课内容为原则，兼顾实验、课程设计，提出一个常用模块的菜单，并指出各个模块的功能、使用方法以及相关模块的优缺点。
供学生在进行仿真时很方便的使用。
根据数字电路课程内容，以门电路组合逻辑电路；触发器时序逻辑电路为主要内容的思路。
3.1 主模块（基本逻辑关系）六种常用的逻辑关系，位于Simulink库中Maths Operations 子库中的Logical Operator模块，将其拖动到所建M文件中。
然后，双击该模块后将出现以下六种逻辑关系，按需选择。
四种常用的触发器，位于Simulink Library中Simulink Extras子库中的Flip Flops模块。
MATLAB的数字逻辑电路Simulink仿真
MATLAB的数字逻辑电路Simulink仿真摘要：数字逻辑电路的逻辑验证是一件繁琐的工作，费时又费力，采用ＭＡＴＬＡＢ附带的图形仿真工具Ｓｉｍｕｌｉｎｋ数字逻辑电路的仿真，简单方便，成本低。
为数字逻辑电路的逻辑验证和实验教学提供了一种新的方法。
[1]关键词：数字逻辑电路; ＭＡＴＬＡＢ;Ｓｉｍｕｌｉｋ; 仿真Matlab是一种功能强大的数据分析和工程计算语言,Simulink是其中一个可视化方框图系统建模和仿真平台,将强大的数值计算能力和丰富的数据可视化能力、友好的图形用户界面融合为一体,适合于科学计算、系统仿真,系统建模直观,更加贴近系统工程设计的思维模式。
[2]1、MATLAB/SIMULINK及其仿真简介Matlab是矩阵实验室(Martix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发,数据可视化,数据分析以及数值计算的高级技术计算机语言和交互式环境,主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。
Matlab的应用范围非常广,包括信号和图像处理,通讯,控制系统设计,测试和测量,财务建模和分析以及计算机生物学等众多应用领域。
附加的工具箱扩展了Matlab环境,以解决这些应用领域内特定类型问题。
它以强大的科学计算与可视化功能,简单易用,开发式可扩展环境,特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持,使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计与分析,算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
[3] SIMULINK是一个进行动态系统的建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可以构造出复杂的仿真模型。
它的外表以方框图形式呈现，且采用分层结构。
从建模角度，SIMULINK既适用于自上而下的设计流程，又适用于自下而上的逆程设计。
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第六章Simulink数字电路仿真
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从功能结构上将，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种，我们的Simulink数字电路仿真也分这两部分讲授。
§６.1 组合逻辑电路的仿真
6.1.1 组合逻辑电路仿真常用模块
1、构建组合逻辑电路本体常用模块：
Logical Operator（逻辑操作）模块
位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现基本的逻辑门单元。
根据具体需要，其可例化为与门、与非门、或门、或非门、异或门、反相器。
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Combinatonial Logic（组合逻辑）模块
位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现逻辑表达式的运算。
采用真值表的方式来描述组合逻辑表达式。
真值表的具体描述方式见其Block Parameters中的help 对于组合逻辑的多个输入端，combinationial logic模块需要和Mux模块组合使用。
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真值表中填入对应位置的输出值
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e.g. 函数Y=AB+BC+CA的实现ex6_1
注意将仿真参数中Optimization中的Implement logic signals as boolean data(V.S. double)去掉，避免数据类型的不匹配。
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2、信号输入常用模块：
Pulse Generator（脉冲序列发生器）模块位于Simulink节点下的Source库中，根据要求可以产生占空比不同的脉冲序列。
选择“Sample Based”方式。
Period（number of samples）文本框：设定脉冲周期
Pulse width（number of sample）文本框：设定高电平时间。
Phase delay（number of sample）文本框：设定脉冲的相位延迟，即设定高电平起始点在整个脉冲周期中的位置。
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3、输出显示常用模块
Scope（示波器）模块
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6.1.2 组合逻辑电路仿真实例
e.g. 〔例6-2〕构建8-3编、译码器模型P116
编码器：传统的电路构建方法ex6_2_1
步骤：
1、真值表
2、卡诺图
3、逻辑式
4、与或式电路图
5、仿真模型
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译码器：使用combinational logic模块ex6_2_2
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P119〔例6-3〕构建4-16译码器并完成子系统的封装一、3-8译码器电路模型的构建
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二、3-8译码器子系统的封装(详细过程见P119)
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三、4-16译码器系统的搭建
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§6.2 时序逻辑电路的仿真
时序逻辑电路与组合逻辑电路相比的最大区别是此刻的
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6.2.1 触发器模块
MATLAB的Simulink中有专门的触发器模块，它们都位于Simulink Extras节点下的Flip Flop模块库中。
1、S-R Flip-Flop（RS触发器）模块
实现逻辑功能（S• R！=1 约束条件）
可设置值为Q的初态
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RS触发器由Mux模块、Demax模块、Logic模块和Memory模块组成。
Mux模块和Demux模块完成信号
RS触发器的示例ex6_4
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2、J-K Flip-Flop（JK触发器）模块
实现逻辑功能
可设置值为Q的初态
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JK触发器的内部结构和RS触发器相似，其真值表为[01;01;10;10;10;01;10;01]。
此外，其拥有Trigger
3、D Flip-Flop（D触发器）模块
实现逻辑功能n n D Q
=+1
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D触发器内部机构简单，这得益于D触发器逻辑功能简单。
D触发器拥有Trigger和命名为C的Enable Port两个模块，是一个触发使能子系统。
Enable Port模块位于Simulink节点下的
Ports&Subsystems模块库中，其作用是为子系统添加使能端。
Enable Port模块的States when enabling参数可选held或reset。
选中held则使能时保持子系统当前状态，选中reset则使能时重置子系统状态。
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D触发器的示例ex6_5
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4、D latch模块
实现逻辑功能
与D Flip-Flop模块相比内部少了Trigger模块，即没有钟控端，属于锁存器。
D Flip-Flop是一个使能子系统在一般的时序电路设计中通常应避免其的出现。
n
n D
Q=
+1
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6.2.2 移位寄存器仿真
移位寄存器是一种寄存器相互串联的连接方式，触发器中的信息可以移动一位和多位。
除第一级外，其他各级的控制输入皆为前级的输出所有触发器公用一个时钟。
移位寄存器通常是作为数据的通道使用，因此通常选用D触发器作为其中的寄存器。
构建四位移位寄存器模型ex6_6 P137
四位移位寄存器由标准D触发器级联组成
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6.2.3 计数器仿真
计数器是数字电路设计中常见的一种结构，其组成方式也有很多，下面介绍一种简单的计数器的建模。
同步计数器仿真ex6_7 P142
使用J-K触发器构建8421十进制同步加法计数器
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8421码子系统
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加法计数器系统
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习题：
习题：
采用触发器（D or J-K）构建10分频器，完成对输入时钟10分频的功能。
要求：1、思路
2、逻辑表达式
3、模型图和输出波型
4、分析和总结
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