基于matlab的组合逻辑电路设计和**。
作者】 马金龙。
摘要】 应用matlab语言设计数字电路的技巧和方法。本设计介绍了matlab/simulink**软件的功能，叙述了相关的“数字电路”，并以8线3线编码器、3线8线译码器、数据选择器等为例对其进行了**和分析。同时通过matlab汇编语言实现各逻辑电路的逻辑表达式，在给定输入信号的情况下验证各基本逻辑电路的功能。
引言】 利用matlab及simulink**软件强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现常见的组合逻辑电路如编码器、译码器、数据选择器等逻辑电路的设计及**。本设计通过simulink**软件使用常见的与、或、非等基本逻辑单元，延时信号、时钟信号等信号源和示波器完成以上各种逻辑电路的设计和**。
方法】 以simulink**系统中的基本逻辑元件、时钟信号和示波器为核心进行编码器、译码器、数据选择器及七段数码管的输入输出波形的设计和**，并且通过3线8线译码器的元件封装和级联完成4线16线译码器输入输出波形的设计和**。。
在已创建的m文件下进行**验证。如：
8线3线编码器的验证码：
3线8线译码器的验证码：
4选1数据选择器验证码：
七段数码管的程序码验证：
结果展示】 simulink的**。
注释：(1)**界面“simulink”
(2)窗口“untitled”
1.8线3线编码器的设计和**。
进入simulink**界面后，按照8线3线编码器的逻辑表达式逐一拖入所需的原件并进行连接如图1-1所示：
1-1 8线3线编码器原理图。
**结果：1-2 8线3线编码器输出波形。
1-3 8线3线编码器输入波形。
根据以上波形可以看出，8线3线编码器在给定出入的情况下，均可得到相应的正确的输出。
说明：建立一个新的m文件，并对其命名为根据8线3线编码器的逻辑表达式，编写其程序见附录。
在command window窗口中输入m文件名，按enter键后在弹出的语句后面输入[1 0 0 0 0 0 0 0]，再按enter键后输入ei的值为1，按enter键后就会显示数组的值为：1 1 1。同理输入不同的初始值会得到相应的输出数据，过程如图所示：
2.3线8线译码器的设计及**。
建立一个新的m文件，命名为根据3线8线译码器的逻辑表达式，编写其程序见附录。在command window窗口中输入按enter键后在弹出的语句后面输入[1 1 1]，再按enter键后输入ei的值为1，按enter键后就会显示数组的值为：0 1 1 1 1 1 1 1。
同理输入不同的初始值会得到相应的输出数据，过程如图2-1所示：
图2-1 3线8线译码器程序验证。
进入simulink**界面后，按照3线8线译码器的逻辑表达式逐一拖入所需的原件并进行连接如图2-2所示：
2-2 3线8线译码器原理图。
**结果如图2-3和2-4所示：
2-3 3线8线译码器输入波形。
3线8线译码器输出波形。
根据以上波形可以知道，3线8线译码器在不同的输入下，可以得到相应的输出。
3.数据选择器的设计及**。
建立一个新的m文件，命名为根据4选1数据选择器的逻辑表达式，编写其程序见附录。
在command window窗口中输入按enter键后在弹出的语句后面输入[1 0 0 0]，再按enter键后输入[ 0 0]，按enter键后就会显示数组的值为：1。同理输入不同的初始值会得到相应的输出数据，过称如图3-1所示：
图3-1 4选1数据选择器程序验证。
进入simulink**界面后，按照4选1数据选择器的逻辑表达式逐一拖入所需的原件并进行连接如图3-2所示：
3-2 4选1数据选择器原理图。
**结果：3-3 4选1数据选择器输入输出波形。
建立一个新的m文件，命名为根据七段数码管的逻辑表达式，编写其程序见附录。
在command window窗口中输入按enter键后在弹出的语句后面输入[1 0 0 0]，按enter键后就会显示数组的值为：1 1 1 1 1 1 1。同理输入不同的初始值会得到相应的输出数据，过程如图3-1所示：
图3-1 七段数码管程序验证。
3-2 七段数码管原理图。
**结果：3-3七段数码管输入波形。
3-4 七段数码管输出波形。
根据以下波形可以看出所设计的七段数码管，在给不同输入的情况下均可得到相应的正确的输出，即该设计符合设计要求。
具体应用如下：
1.1 8线3线编码器。
1.1.1 逻辑真值表：
1.1.2 逻辑表达式：
b2=ei&(~a7)&(a6)&(a5)&(a4)))
b1=ei&(~a7)&(a6)&(a5+a4+(~a3))&a5+a4+(~a2)))
b0=ei&(~a7)&(a6+(~a5))&a6+a4+(~a3))&a6+a4+a2+(~a1)))
2.1 3线8线译码器。
2.1.1 逻辑真值表：
2.1.2 逻辑表达式：
b7=ei&(~a2&a1&a0b6=ei&(~a2&a1&(~a0)))
b5=ei&(~a2&(~a1)&a0b4=ei&(~a2&(~a1)&(a0)))
b3=ei&(~a2)&a1&a0b2=ei&(~a2)&a1&(~a0)))
b1=ei&(~a2)&(a1)&a0b0=ei&(~a2)&(a1)&(a0)))
3.1 4选1数据选择器。
3.1.1 逻辑真值表：
3.1.2 逻辑表达式：
y=((s2)&(s1)&i0)|(s2)&s1&i1)|(s2&(~s1)&i2)|(s2&s1&i3)
4.1 七段数码管。
4.1.1七段数码管的译码电路真值表：
4.1.2 七段数码管译码电路逻辑表达式：
4.1.3 七段数码管使用的译码电路：
结论】 在数字电路中，通过设定输入信号就可以得到相应的正确的输出波形。通过利用matlab/simulink**工具，不仅建模简单，而且更改参数方便，**图形直观。此次设计中，没有更改相应的参数而进行验证**，尤其在simulink**环境下作图困难较大，而且对其封装极为不熟，这是本次设计实验中存在的疑惑之处。
参考文献。1] 陈怀琛，matlab及在电子信息课程中的应用[m].北京：电子工业出版社，2003
2] 廖常初，s7-300/400plc应用技术[m].北京：机械工业出版社，2005
3] 张志涌。 精通matlab6.5版(第一版) .北京：北京航空航天大学出版社，2003.03.
4] 蒙以正。 应用与技巧。 北京：科学出版社，1999.
5] 阮沈勇、王永利。 matlab程序设计。 北京：电子工业出版社，2004.01.
6] 陈怀琛。 matlab及在电子信息课程中的应用。 北京：电子工业出版社， 2003.07.
7] 黄忠霖、黄京著。 matlab符号运算及其应用。 北京：国防工业出版社，2004.01.
8] 康华光。电子技术基础数字部分（第五版）.高等教育出版社，2005.7.
致谢】作为我个人，非常感谢老师提供的此次设计报告的机会，让我从中吸取了丰富的只是，感受颇深。同时也感谢那些私下帮我寻找资料、相关文献的同学们。老师课堂上的授业，同床好友的支持和帮助，是我完成此次设计报告的主要原因。
在设计过程当中，很直白的就能发现自己在这一方面的欠缺，以后更加要补其不足，努力学好相关的课程。最后，再一次感谢帮助过我的良师益友。
附录】1.8线3线编码器源程序：
a=input('please input a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0:')
ei=input('piease input ei:')
a7=a(1); a6=a(2);
a5=a(3); a4=a(4) ;
a3=a(5) ;a2=a(6);
a1=a(7); a0=a(8) ;
b2=ei&(~a7)&(a6)&(a5)&(a4)))
b1=ei&(~a7)&(a6)&(a5+a4+(~a3))&a5+a4+(~a2)))
b0=ei&(~a7)&(a6+(~a5))&a6+a4+(~a3))&a6+a4+a2+(~a1)))
b=[b2 b1 b0];
disp(b);
2.3线8线译码器源程序：
a=input('please input a2 a1 a0:')
a2=a(1); a1=a(2); a0=a(3);
ei=input('pllease input ei:')
b7=ei&(~a2&a1&a0));
b6=ei&(~a2&a1&(~a0)))
b5=ei&(~a2&(~a1)&a0));
b4=ei&(~a2&(~a1)&(a0)))
b3=ei&(~a2)&a1&a0));
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