6. Изучение инструмента визуального моделирования Xcos из пакета Scilab
 Скачать 174.67 Kb.
|
6. Изучение инструмента визуального моделирования Xcos из пакета Scilab 6.1. Цель работы Изучить общие принципы работы с инструментов визуального модели- рования Xcos из пакета Scilab. 6.2. Рекомендуемая литература 1. Справка Scilab // Официальный сайт Scilab. URL: https://help.scilab.org/docs/5.5.1/ru_RU/index.html 2. Чингаева, А. М. Визуальное моделирование в Scilab: Xcos. / А. М. Чингаева. — Самара : ПГУТИ. 2012. 6.3. Теоретическая справка Справка написана для версии программы из репозитория ОС Debian Linux, использующейся в лабораториях кафедры. 6.3.1. Запуск системы Scilab и инструмента моделирования Xcos Программа Scilab запускается через пункт главного меню «Scilab» либо соответствующей командой в терминале. Команда для вызова Logisim u s e r @ h o s t : [ ] $ s c i l a b Для запуска инструмента визуального моделирования Xcos необходимо использовать пункт главного меню Scilab «Инструменты»–«Визуальное моде- лирование Xcos». 6.4. Порядок выполнения задания Задание выполняется каждым учащимся индивидуально. По результа- там выполнения работы должен быть написан отчет. Отчёт формируется в электронном виде в формате PDF и отправляется на электронную почту преподавателя. 6.4.1. Построение одноразрядного полусумматора Построить одноразрядный полусумматор на основе базовых логических элементов (рис. 6.1 ). Научиться использовать тоннели. 1. Построить схему по образцу рис. 6.1 • Добавить на рабочее поле блок завершения симуляции ENDBLK (Обра- ботка событий). Установить параметр Final simulation time = 4. 33 Рис. 6.1. Модель двоичного одноразрядного полусумматора в Xcos • Добавить два блока генератора прямоугольных импульсов GENSQR_f (Источники сигналов. . . ). Амплитуда обоих генераторов должна быть равна 1. • На тактовый (красный) вход первого генератора прямоугольных импуль- сов установить тактовый генератор SampleCLK (Источники сигналов. . . ) с параметрами Sample time = 1 и Offset = 0. Выход первого генератора подключить к тоннелю GOTO (Маршрутизация сигналов) с тегом «A». • На тактовый (красный) вход первого генератора прямоугольных импуль- сов установить тактовый генератор SampleCLK (Источники сигналов. . . ) с параметрами Sample time = 2 и Offset = 0. Выход первого генератора подключить к тоннелю GOTO (Маршрутизация сигналов) с тегом «B». • Добавить тактовый генератор SampleCLK (Источники сигналов. . . ) с па- раметрами Sample time = 0.01 и Offset = 0. Этот генератор будет управ- лять осциллографом. Выход тактового генератора подключить к тун- нелю тактовых сигналов CLKGOTO (Маршрутизация сигналов) с тегом «C». • Построить схему двоичного одноразрядного полусумматора, использо- вав блоки логических элементов LOGICAL_OP (Общеупотребительные блоки). Тип блока и число входов указывается в его параметрах. При настройке блоков NOT необходимо указать число входов 1. В качестве входов полусумматора использовать блоки выхода тоннеля FROM (Марш- рутизация сигналов) с тегами «A» и «B», как показано на рис. 6.1 . Вы- 34 • К выходу ГСЧ подключить последовательно два инвертора (NOT), ис- пользовав блоки логических элементов LOGICAL_OP. • Добавить многовходовый осциллограф CMSCOPE. Задать параметры: Input ports sizes = 1 1 1; Drawing colors = 6 2 5; Ymin vector = −1 1 0 0; Ymax vector = 1 1 1 1; Refresh period = 40 40 40; Name of Scope = Random bit gen. На тактовый вход осциллографа подключить тактовый генератор SampleCLK с параметрами Sample time = 0.005 и Offset = 0. • На входы осциллографа подключить последовательно: выход ГСЧ, вы- ход первого инвертора, выход второго инвертора. 2. Запустить моделирование: «Моделирование» — «Запустить». 3. Экспортировать для отчета схему устройства и график. «Файл» — «Экспортировать». 4. Сделать вывод о принципе работы полученного генератора случай- ных бит. 6.4.3. Суммирование сигналов Построить схему, суммирующую сигналы от двух генераторов синусо- идальных сигналов (рис. 6.3 ). Научиться использовать мультиплексор для по- строения графиков на одновходовом осциллографе. Рис. 6.3. Схема суммирования сигналов от двух генераторов синусоидальных сигналов 1. Построить схему по образцу рис. 6.3 • Добавить на рабочее поле блок завершения симуляции ENDBLK. Уста- новить параметр Final simulation time = 12. • Добавить два блока генераторов синусоидальных сигналов GENSIN_f (Источники сигналов. . . ). Параметры первого: Амплитуда = 1. Частота 36 = 3. Фаза = 0. Параметры второго: Амплитуда = 2. Частота = 7. Фаза = %pi/6. • Выходы генераторов подать на сумматор BIGSOM_f (Математические операции). • Добавить многовходовый осциллограф CMSCOPE. Задать параметры: Input ports sizes = 1 1 1; Drawing colors = 6 2 5; Ymin vector = −3 −3 −3; Ymax vector = 3 3 3; Refresh period = 12 12 12; Name of Scope = Three plots (diff). На тактовый вход осциллографа подключить тактовый генератор SampleCLK с параметрами Sample time = 0.01 и Offset = 0. • На входы многовходового осциллографа подключить: выход первого ге- нератора, выход второго генератора, выход сумматора. • Добавить одновходовый осциллограф CSCOPE. Задать параметры: Color = 6 2 5 1 1 1 1 1; Ymin = −3; Ymax = 3; Refresh period = 12; Name of Scope = Three plots. На тактовый вход осциллографа подключить тактовый ге- нератор SampleCLK с параметрами Sample time = 0.01 и Offset = 0. • На входы одновходового осциллографа подключить через мультиплек- сор MUX (Маршрутизация сигналов): выход первого генератора, выход второго генератора, выход сумматора. 2. Запустить моделирование: «Моделирование» — «Запустить». 3. Экспортировать для отчета схему устройства и графики. «Файл» — «Экспортировать». 6.5. Порядок защиты практической работы Защита работы может осуществляться одним из нижеперечисленных спо- собов или их сочетанием на усмотрение преподавателя. 1. Устный ответ по теме работы. 2. Тестирование по теме работы 3. Задача по теме работы. 4. Иные варианты на усмотрение преподавателя. 37 |
• Добавить многовходовый осциллограф CMSCOPE (Регистрирующие устрой- ства). Задать параметры: Input ports sizes = 1 1 1 1; Drawing colors = 5 5 5 5; Ymin vector = 0 0 0 0; Ymax vector = 1 1 1 1; Refresh period = 4 4 4 4; Name of Scope = Polusumm. На тактовый вход осциллографа под- ключить тоннель CLKFROM (Маршрутизация сигналов) с тегом «C». На входы данных подать тоннели FROM с тегами «A», «B», «S» и «PO» как показано на рис.
6.1 2. Запустить моделирование: «Моделирование» — «Запустить». Срав- нить полученный график с таблицей истинности одноразрядного полусумма- тора. Графики отрисовываются в том же порядке, что и подключенные входы данных.
3. Экспортировать для отчета схему устройства и график. «Файл» —
«Экспортировать».
6.4.2. Построение генератора случайных бит
Построить генератор случайных битовых элементов на основе генера- тора случайных чисел — ГСЧ (рис.
6.2
).
Рис. 6.2. Генератор случайных битовых элементов на основе генератора случайных чисел
1. Построить схему по образцу рис.
6.2
• Добавить на рабочее поле блок завершения симуляции ENDBLK. Уста- новить параметр Final simulation time = 40.
• Добавить блок ГСЧ RAND_m (Источники сигналов. . . ). Параметры: Flag
= 0; A = −1; B = 2.
• На тактовый (красный) вход ГСЧ установить тактовый генератор SampleCLK
с параметрами Sample time = 1 и Offset = 0.
35