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(中国核电工程有限公司调试中心 郑州 450052)
摘 要:核电厂的逻辑图测试用例是核电厂调试以及编制试验规程的重要参考依据,为直观反映出逻辑图中输入与输出的关系,需要将逻辑图转换为真值表.由于输入状态众多内部逻辑运算关系复杂,如果采用人工分析即穷举法不仅费时费力而且易导致错误.本文提出采用Matlab中的Simulink仿真工具对数字逻辑进行辅助分析,经过实际操作验证该方法提高了逻辑图分析工作的效率和准确性,为测试用例的编写提供了一种可借鉴途径.
关键词:Simulink 逻辑分析 逻辑图测试用例
中图分类号:TN713 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)01(a)-0019-01
1. Simulink逻辑仿真模块库及使用方法介绍
1.1 基本逻辑模块介绍
在Simulink库内Logic and Bit Operations子库内有逻辑运算常用模块,在测试用例中我们常用的是:与、或、非、与非,或非等逻辑模块.在Simulink模块库中采用Logic Operator模块,双击其图标后可以根据需要的逻辑功能对Operator下拉菜单选项进行选择,从而可得到不同逻辑运算关系.该模块输入状态个数同样可在参数设置内修改.
1.2 常用组合逻辑模块介绍
常用的组合逻辑模块有R-S触发器、J-K触发器以及D触发器,这些模块在Simulink Extras库下的Flip Flops子库内,每个模块的参数也可参照上述方法进行修改.
1.3 自定义组合逻辑模块
除了上述已经给定的常用模块以外,Simulink提供了自定义组合逻辑模块(Combinatorial Logic),Combinatorial Logic模块存在于Simulink库内的Logic and Bit Operations子库内.其根据输入输出状态的要求,修改模块的状态参数即可得到满足要求的功能模块.例如欲得到“三取二”逻辑模块,如采用基本逻辑需要多个模块进行组合方能实现,这里我们采用自定义逻辑模块,只需修改其参数即可用实现同样功能.首先按照输入状态依次列写得到真值表[1],然后根据“三取二”真值表列出的输出状态[0,0,0,1,0,1,1,1],将自定义组合逻辑模块的Truth Table参数同样修改为[0,0,0,1,0,1,1,1],并用三输入Mux模块与该自定义模块连接后,进行封装即可得到“三取二”模块方便以后取用.
1.4 逻辑仿真信号源、转换与显示模块
Simulink库中source和sink分别是信号源和信号显示模块库,里面有仿真所需的各种信号源以及显示模块,进行逻辑运算与仿真可以采用Pulse Generator模块作为信号源,以Sink子库内的Scope模块作为显示模块,二者参数可以分别进行修改以满足实际仿真的需要.
无法加载业务逻辑模块:第19讲2013名师模块班-蔡金龙逻辑判断——分析推理
在应用Pulse Generator模块作为触发器的信号源进行逻辑仿真时会提示输入信号类型不匹配的情况,此时只需要在其后端连接一个信号类型转换模块(Data Type Conversion)即可,该模块在Simulink库的Commonly Used Blocks子库内,将其输出数据类型修改为Boolean即可.为了方便可将该模块与触发器封装在一个模块内,后续直接选用即可.
2. 仿真实例
图1的逻辑仿真中采用的自定义模块定义为“三取二”逻辑,将A、B、C、D四个输入脉冲周期分别取为2s、4s、8s、16s,仿真时间设定为17s,仿真后得到如图六所示波形:
根据图2我们可快速准确的判断出每种输入状态引起输出状态的变化情况.
3. 结语
本文采用了Matlab中的Simulink仿真作为数字逻辑运算的基本工具,快速准确的分析出所有可能的输入状态下其最终输出状态的变化情况,经实际检验该方法减小了逻辑分析中人因出错的概率,提高了逻辑图分析的效率.
参考文献
[1] 阎石.数字电子技术基础[M].高等教育出版社,1998.
[2] 厉雅萍,于淑红,钟庆昌.数字逻辑电路的Simulink仿真[J].测控技术,1999,2(18).
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