数电综合训练一

题目：设计四人表决器课程：数字电子技术学生姓名：姜兴舟学生学号：1505110111年级：2015级专业：电气工程及其自动化班级：5班综合训练项目一四人表决器电路设计班级：电气15-5班学号：1505110111姓名：姜兴舟一、目的和要求：1.目的是熟悉中、小规模集成电路功能，掌握不同类型门电路或集成电路实现组合逻辑电路的方法。2.要求设计一个四人表决器，按少数服从多数规则，利用红白两种颜色灯代表是否通过，并用数码管显示同意人数；用门电路或中规模集成电路译码器或数据选择器完成控制任务；有研究方案比较，能够应用相关仿真软件绘制逻辑图。成果形式：提交实现方案的逻辑图和结果仿真。二、问题分析：对于以上四人表决器的方案设计，可以通过以下过程来进行：列出真值表，写出函数逻辑式、选定逻辑器件、化简或转换逻辑式形式、画出逻辑电路的连接图和仿真效果验证。下面将通过两种不同的思路来设计四人表决器。三、方案1：利用半加器和全加器来设计四人表决电路1.分析假设：首先，我们规定A,B,C,D分别是四个开关键，我们来代表四个表决器，表决通过即为1，不通过即为0.而Z表示按照少数服从多数的原则来判断表决是否通过，1表示通过，0表示不通过。而在仿真电路中我们用A,B,C,D四个开关键的闭合表示表决人表决通过，即输出高电平1；用A,B,C,D四个开关键的断开表示表决人表决不通过，即输出低电平0.而表决的最后结果用红灯亮表决不通过和蓝灯亮表决通过来表示。2.列写真值表：ABCDSCIPPI1S2S3S3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.98.99.100.101.102.103.104.105.106.107.108.109.110.111.112.113.114.115.116.117.118.119.120.121.122.123.124.125.126.127.128.129.130.131.132.133.134.135.136.137.138.139.140.141.142.143.144.145.146.147.148.149.150.151.152.153.154.155.156.157.158.159.160.161.162.163.164.165.166.167.168.169.170.171.172.173.174.175.176.177.178.4写出逻辑函数式：由真值表可以写出：ABCDABCCDABBCDAZ'''5选定元器件：由于方案一采用数据选择器进行电路设计，所以本方案的所涉及的器件为：(1)一个74HC151D_4V(2)三个74HC283D_4V(3)一个7448N(4)一个SEVEN_SEG_COM_A(5)一个LED1(蓝灯)，一个LED2(红灯)(6)四个电建开关DIPSW(7)高电平VCC和接地端GND以及四个高电平DIGITAL_CONSTANT6.电路连接及仿真效果测试：电路连接如下：方案2：利用逻辑门电路来设计四人表决电路1.分析假设：首先，我们规定A,B,C,D分别是四个开关键，我们来代表四个表决器，表决通过即为1，不通过即为0.而Z表示按照少数服从多数的原则来判断表决是否通过，1表示通过，0表示不通过。而在仿真电路中我们用A,B,C,D四个开关键的闭合表示表决人表决通过，即输出高电平1；用A,B,C,D四个开关键的断开表示表决人表决不通过，即输出低电平0.而表决的最后结果用红灯亮表决不通过和蓝灯亮表决通过来表示。2.列写真值表：ABCDZ0000000010001000011001000010100110001111100001001010100101113.写出逻辑函数式：由真值表可以写出：ABCDABCCDABBCDAZ'''4.选定元器件：由于方案一采用数据选择器进行电路设计，所以本方案的所涉及的器件为：(1)四个7412N（三输入的与非门）(2)五个7404N（非门）(3)一个74ALS05AM非门(4)两个7402N或非门(5)一个LED1(红灯)(6)一个74154N(7)一个DCD_HEX显示器(8)四个电建开关DIPSW（9）一个7448N(10)高电平VCC和接地端GND以及四个高电平DIGITAL_CONSTANT5.电路连接及仿真效果测试：电路连接如下：下面开始运行电路：当0人表决通过时，显示器示数为0，红灯不亮表决不通过：11000110111110111111当1人表决通过时，显示器示数为1，红灯不亮表决不通过：当2人表决通过时，显示器示数为2，红灯不亮表决不通过：当3人表决通过时，显示器示数为3，红灯亮表决通过：当4人表决通过时，显示器示数为4，红灯亮表决通过：仿真成功，以上是四人表决器电路设计的方案二。