Вычитающий счетчик со сбросом по Hit . <...> 141 5 Введение Методическая разработка содержит лабораторные работы по компьютерному моделированию цифровых устройств с использованием СКМ MATLAB с расширением Simulink. <...> Блоки из папки Functions & Tables библиотеки Simulink. <...> 7 Варианты заданий № Источник сигнала 0 Sine Wave Синус 1 Pulse Generator Импульсы 2 Repeating Sequence - Пила 3 Ram Линейно нарастающий 4 Chirp Signal Переменная частота 5 Sine Wave Синус 6 Pulse Generator Импульсы 7 Repeating Sequence Пила 8 Pulse Generator Импульсы 9 Sine Wave Синус Методические указания Модель устройства содержит источник сигнала, функциональные блоки и средства наблюдения за поведением системы (дисплей, численный индикатор и др.) <...> Блоки Первый Gain Усиление Saturation Ограничитель Quantizer Квантизатор Derivate Дифференциатор Integrator Интегратор Transport delay Задержка Dead Zone Мертвая зона Gain Усиление Saturation Ограничитель Derivate Дифференциатор Второй Quantizer Квантизатор Integrator Интегратор Gain Усиление Saturation Ограничитель Quantizer Квантизатор Derivate Дифференциатор Integrator Интегратор Transport delay Задержка Derivate Дифференциатор Integrator Интегратор В таблице названия функциональных блоков даны на русском и английском языках (так, как они названы в браузере библиотеки блоков Simulink). <...> Это приводит к запуску программы Simulink, которая создает пустое окно модели. <...> Далее нужно вызвать браузер библиотек компонент, используя меню (пункт View=>Вид) или кнопку Library Browser в панели инструментов. <...> Переместите мышью из браузера в окно модели нужные блоки и удобно разместите их. <...> Для этого нужно на блоке сделать двойной щелчок левой кнопки мыши, что приведет к появлению окна со свойствами блока. <...> Создать на экране дисплея пустое окно модели и вызвать браузер библиотеки блоков. <...> Из него в окно модели перенести нужные блоки. <...> Для этого двойным щелчком мыши по нему вызвать диалоговое окно свойств и в нем задать 3 входа. <...> Чтобы при моделировании увидеть графики сигналов нужно отобразить окно вывода блока Scope двойным щелчком левой кнопки мыши по нему. <...> 11 <...>
Методические_указания_к_лабораторным_работам_'_Программирование_в_системе_MATLAB_Компьютерное_моделирование_цифровых_устройств_.pdf
Введение................................................................................................................................................................................... 6
1. Первая модель в Simulink ............................................................................................................... 7
2. Логические операции ...................................................................................................................... 13
2.1. Представление чисел ....................................................................................................................................... 13
2.2. Операции побитового сдвига .................................................................................................................. 14
2.3. Логика, модель с дисплями ....................................................................................................................... 16
2.4. Логика, модель со Scope .............................................................................................................................. 19
3. Переключатели ................................................................................................................................... 21
3.1. Ручной переключатель Manual Switch .......................................................................................... 23
3.2. Переключатель Switch .................................................................................................................................. 24
3.3. Переключатель Multiport Switch ......................................................................................................... 26
4. Управление передачей данных .................................................................................................. 28
4.1. Шифратор ................................................................................................................................................................... 29
4.2. Дешифратор ............................................................................................................................................................. 31
4.3. Мультиплексер + демультиплексер .................................................................................................. 33
5. Счетчики ................................................................................................................................................ 35
5.1. Суммирующий счетчик с автосбросом ......................................................................................... 37
5.2. Суммирующий счетчик с внешним сбросом ........................................................................... 39
5.3. Суммирующий счетчик со сбросом по Hit................................................................................. 41
5.4. Вычитающий счетчик с автосбросом .............................................................................................. 43
5.5. Вычитающий счетчик с внешним сбросом ................................................................................ 45
5.6. Вычитающий счетчик со сбросом по Hit ..................................................................................... 46
6. Элементы памяти .............................................................................................................................. 49
6.1. Триггеры ...................................................................................................................................................................... 49
6.1.1. SR триггер ........................................................................................................................................................ 51
6.1.2. D триггер ........................................................................................................................................................... 53
6.1.3. D триггер защелка .................................................................................................................................... 55
6.1.4. JK триггер ......................................................................................................................................................... 56
6.2. Регистры ...................................................................................................................................................................... 59
6.2.1. Параллельный регистр ......................................................................................................................... 60
6.2.2. Регистр сдвига .............................................................................................................................................. 61
7. Цифровая обработка сигналов ................................................................................................... 64
7.1. Наложение спектров ........................................................................................................................................ 66
7.2. Шумы квантования ........................................................................................................................................... 67
7.3. АЦП + ЦАП.............................................................................................................................................................. 70
7.4. БПФ .................................................................................................................................................................................. 71
8. Фильтры ................................................................................................................................................. 73
8.1. Аналоговый БИХ фильтр ............................................................................................................................ 75
8.2. Цифровой БИХ фильтр ................................................................................................................................. 77
8.3. Цифровой КИХ фильтр ................................................................................................................................. 84
9. Модемы .................................................................................................................................................. 90
9.1. Аналоговые модемы ........................................................................................................................................ 91
9.1.1. Аналоговый модем DSB ..................................................................................................................... 92
9.1.2. Аналоговый модем DSBSC ............................................................................................................. 93
9.1.3. Аналоговый модем SSB ...................................................................................................................... 96
4
Стр.4
9.1.4. Аналоговый модем FM ........................................................................................................................ 98
9.1.5. Аналоговый модем PM ...................................................................................................................... 100
9.2. Цифровые модемы ........................................................................................................................................... 102
9.2.1. Цифровой модем BPSK ..................................................................................................................... 105
9.2.2. Цифровой модем QPSK .................................................................................................................... 107
9.2.3. Цифровой модем M-PSK ................................................................................................................. 109
9.2.4. Цифровой модем M-FSK ................................................................................................................. 110
9.2.5. Цифровой модем M-PAM ............................................................................................................... 113
9.2.6. Цифровой RECT_QAM модем ................................................................................................... 115
10. Кодеки ................................................................................................................................................ 117
10.1. Кодек Хэмминга ............................................................................................................................................. 120
10.2. Кодек BCH ........................................................................................................................................................... 124
10.3. Кодек Рида-Соломона ............................................................................................................................... 128
10.4. Сверточный кодек ......................................................................................................................................... 133
11. Инструмент BERTool ................................................................................................................. 136
11.1. Модемы ................................................................................................................................................................... 138
11.2. Кодеки ...................................................................................................................................................................... 141
5
Стр.5
Введение
Методическая разработка содержит лабораторные работы по компьютерному
моделированию цифровых устройств с использованием СКМ MATLAB с расширением
Simulink. Она может использоваться для направления 200600.
Рекомендуемая литература:
1. Дьяконов В. MATLAB 6.5 SP1/7.0+Simulink 5/6. Основы применения. М.:
СОЛОН-Пресс, 2005.
2. Дьяконов В. MATLAB 6.5 SP1/7.0+Simulink 5/6. Обработка сигналов и проектирование
фильтров. М.: СОЛОН-Пресс, 2005.
3. Дьяконов В. MATLAB 6.5 SP1/7.0+Simulink 5/6 в математике и моделировании.
М.: СОЛОН-Пресс, 2005.
Содержание отчета
Название работы.
Цель работы.
Задание в соответствии с вариантом.
Модель.
Результаты моделирования.
Выбор варианта задания
Номер варианта задания = последняя цифра номера зачетной книжки. В некоторых
работах варианты выбираются по оговоренному правилу.
Сохранение кодов
Чтобы файлы разных студентов не перепутывались друг с другом, каждому
студенту следует создавать индивидуальные папки. Рекомендуется такая иерархия
вложенных друг в друга папок:
Диск пользователя (устанавливается администратором)
Папка Users (пользователи)
Папка группы (например, ФО_31)
Папка студента (например, Ivanov)
Папка проекта (например, Hello)
В дисплейных классах в папке студента на каждом занятии следует сохранять
свои файлы (одно задание лабораторной работы – один файл). Рекомендуется
при выполнении работы периодически сохранять незавершенные проекты в текущем
состоянии, чтобы избежать потерь документов при сбоях.
6
Стр.6