数字电子仿真示例

在本例中，我们为一个简单的数字电子电路创建 SysPhS模型，然后使用模拟来预测和绘制该电路的行为。

此示例适用于 SysPhS 通用组件中未包含的组件，因此它贯穿了创建块以从头开始匹配外部组件的过程。有关演示这一点的网络研讨会，请参阅主题末尾的了解更多信息中的链接。

先决条件

运行此模拟需要：

OpenModelica 或
MATLAB 的 Simulink

图表- 数字分频器

我们要学习的数字电子电路模型如图所示，它使用标准电子电路符号。

本例中的电路包括一个脉冲数字信号源、四个触发器和一个逻辑布尔真状态，构成一个简单的分频器电路。

创建 SysML模型

这张表显示了我们如何构建一个完整的完成模型来表示电路，从最低级别的类型开始，一步一步地构建模型。

部件	行动
块	在 SysML 中，使用 SysPhS，可以使用块来表示电路和每个组件类型。首先在一个名为“数字模型”的包下创建一个块定义图（BDD）。在 BDD 中，您将为电路创建一组组件，作为 SysML 块。该电路包含四种Part-端口一个脉冲数字信号源、一个Flip-Flop、一个布尔真端口和一个逻辑布尔状态表示。这些部件属于不同的类型，具有不同的行为。为每个部件类型创建一个部件块。电路内部块定义 (IBD) 的部件将通过端口连接，端口代表电气引脚。这些必须在 BDD 中定义。此图显示了 BDD，其中块定义了所用组件的类型。注记这些模块是使用 Modelica Blocks 或 Simulink Blocks 从工具箱创建的。您可以在这两个工具中键入这些块。有关详细信息，请参阅将模块设置为 Modelica 和 Simulink帮助主题。
设置 Modelica 和 Simulink 路径	为了定义 Modelica 或 Simulink 特定的块，您需要在相应的应用程序中访问部件的路径，然后在块的属性中设置它。例如，我们可以在 Modelica 中找到 Flip-Flop 组件。然后我们将其复制到块的属性中。有关更多详细信息，请参阅创建 Modelica 特定模块和创建 Simulink 特定模块帮助主题。
端口	要在块上设置（在这种情况下为 Flip-端口时钟端口），您可以将 Modelica 或 Simulink PhS端口拖到块上。然后必须将该端口输入为端口。注记：对于 Simulink，创建端口的端口很关键 - 请参阅Simulink端口排序在创建 Simulink 和 Simscape 特定模块帮助主题中这些端口可以通过为其他端口类型添加构造型来设置为 Modelica 和 Simulink
公共类型	作为所有 SysPhS 模型的启动器，您必须确保使用包导入连接器将 SysPhS 常用类型加载到存储库中并在新模型中引用。有关更多信息，请参阅引用 SysPhS仿真库帮助主题。用于端口的值类型在端口仿真库中预先定义。使用的两种键类型是 BooleanInSignal 和 BooleanOutSignal ValueTypes。此图显示块定义图中的触发器块，时钟设置为端口ValueType，并且在浏览器窗口中引用。
Phs 常数	Clock 和 Boolean-true 模块都在 MATLAB 和 Modelica 的各自组件中定义了属性。让我们以时钟为例。对于这种组件类型，在 Simulink 和 Modelica 中，我们都需要为每个脉冲的周期和每个脉冲的宽度设置一个值。必须设置和键入这些属性。属性的值将在 IBD、参数图或可能在模拟数据集中设置。设置定义周期的属性：将 PhsConstant 从 SysPhS 工具箱拖到时钟上从图中删除元素以在其隔间中显示在属性窗口的属性选项卡中，选择“类型”字段单击 [...] 并选择“时间”作为类型要设置单个组件（部件）中的值，请参阅此表中的Initial Values行。
内部结构——电路	对于内部结构，我们创建一个带有子 IBD 图的块。为触发器电路创建块在此块下使用上下文菜单选项创建一个内部块定义 (IBD) 图创建新子图表\|内部块定义图双击打开 IBD 将图表设置为仅显示端口的名称，使用： - F5 \|元素\|元素外观然后取消设置这两个选项： - 显示构造型 - 显示属性类型这将只显示端口和类型在 IBD 上，您创建零件并连接它们：从浏览器窗口中，将 Blocks 作为 Parts（属性）拖到 IBD 上要查看隔间中的这些部件，请将它们从图表中删除注记: 将 '结构元素' 的粘贴选项设置为 'ALL' 添加一个时钟、四个触发器和一个表在 Counter IBD 的边界添加四个数字端口
绑定	到模型这些组件的接线：使用“连接器”类型的连接器在端口之间创建连接请注意，这遵循与原始电路图相同的结构，但每个组件的符号已替换为由我们定义的块键入的属性。
初始值	数字脉冲源是 Modelica 和 Simulink 中的 DigitalClock 组件。这需要两个参数 - 'Period' 和 'Width'，如 Modelica 编辑器中所示。这些参数的值必须在 IBD部件的“Clk”中设置，在属性窗口“属性”选项卡的“初始”字段中 J & K端口需要一个固定的逻辑“ True ”状态。这是通过使用初始值设置为“true”的库表定义的，如此处针对 Modelica 所示。返回 BDD 后，您现在应该将 Counter块显示为：

配置仿真行为

此表显示了 SysMLSim 配置的详细步骤。

节	行动
创建一个工件	打开块定义图点击图中空白处按空格键从“配置”中选择“工件”子菜单这创建了一个新的配置工件
设置包	在配置上工件这将打开配置SysML配置窗口在“包”字段中，单击 [...] 按钮并选择包含 SysML 图的包
设置 Modelica 或 Simulink	在顶部下拉列表中选择要使用的模拟工具：模型 Simulink 有关这些设置的更多详细信息，请参阅配置SysML仿真帮助主题。
设置块为仿真	在左侧列表中的“块”下，找到“InvertOpAmp” 在“值”列中，单击下拉菜单并选择“SysMLSimModel”
选择要绘制的属性	您现在可以选择要绘制的属性：在右侧窗格中，选择要绘制的端口