四人表决器.doc

《数字电子技术》项目设计说明书 0 摘摘 要要 本次设计的四人表决器，是投票系统中的客户端，是一种代表投票或举手表决的 表决装置表决时，与会议有关的人员只要按动各自表决器上“赞成”“反对”“弃 权”的某一个按钮，荧光屏上即显示出表决结果在四人表决器中四个人分别用手指 拨动开关 SW1，SW2，SW3，SW4 来表决自己的意愿，如果对某决议不同意，个人就把自 己的指拨开关拨到高电平（上方），同意就把指拨开关拨到低电平（下方）有多少 个人同意就有多少个 LED 灯亮；表决结果用数码管显示，如果决议通过那么数码管显 示 P；如果决议不通过那么数码管显示 N 关键词：关键词：指拨开关、数码显示器、LED 《数字电子技术》项目设计说明书 1 第一章第一章 方案设计方案设计 首先根据设计任务的要求建立输入、输出变量、并列出真值表、然后用逻辑代数 或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式，并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式， 根据简化后的逻辑表达式，用标准器件构建逻辑电路，最后用实验验证设计的准确性 基本功能：实现四人表决器的基本功能，少数服从多数 拓展功能：1、当有人同意表决时，相应的 LED 灯亮。

2、当有三到四人同意时，数码管显示 P，表决通过否则数码管显示 N 图 1 方案设计流程图 拨动开关输入 表决器 LED 灯 数码管 蜂鸣器 《数字电子技术》项目设计说明书 2 第二章第二章 电路设计及工作原理分析电路设计及工作原理分析 2.12.1 逻辑变量赋值逻辑变量赋值 设四人的意见为变量 A、B、C、D，表决结果为函数 Y对于变量 A、B、C、D 设同意为“1”；不同意为“0”对于函数 Y，设通过为“1”；不通过为“0” 2.22.2 真值表真值表 表 2-1 四人表决器真值表 由表 2-1 得： ABCDDCABCDBABCDAY ABCDY 00000 00010 00100 00110 01000 01010 01100 01111 10000 10010 10100 10111 11000 11011 11101 11111 《数字电子技术》项目设计说明书 3 2.32.3 卡诺图卡诺图 CD AB 00 01 11 10 00 01 11 10 图 2-1 四人表决器卡诺图 由图 3-2 得：)15,14,13,11 , 7 (mABCACDBCDABDY或 2.42.4 逻辑电路图逻辑电路图 图 2-2 四人表决器逻辑电路图 0000 0010 0111 0010 《数字电子技术》项目设计说明书 4 《数字电子技术》项目设计说明书 5 第三章第三章 电路仿真电路仿真 本设计中采用的是 Proteus7.5 仿真软件。

Proteus7.5 是美国国家仪器（NI）有限 公司推出的仿真工具，适用于基本的模拟/数字电路板的设计工作它包含了电路原理 图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力 1、没人或一人到二人同意时，开关接高电平，数码管显示 N，表决不通过如图 所示： 在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关 SW1，SW2，SW3，SW4 来表决自己的意 愿，如果对某决议不同意，个人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），同意就把 指拨开关拨到低电平（下方）表决结果用数码管显示，如果决议通过那么数码管显 示 P；如果决议不通过那么数码管显示 N 图 3-1 两人同意，两个 LED 灯亮数码管显示 N，表决不通过 《数字电子技术》项目设计说明书 6 2、三人到四人同意时，开关接低电平，数码管显示 P，表决通过如图所示：： 图 3-2 四人同意，四个 LED 灯亮，数码管显示 P，表决通过 图 3-3 三人同意，三个 LED 灯亮，数码管显示 P，表决通过 《数字电子技术》项目设计说明书 7 第四章第四章 电路电路搭接搭接与调试与调试 根据图 3-1 的四人表决器电路原理图，把其中的单元电路进行组装， 完成电路安装连接，接好电路后，接通电源，开始调试电路。

接通电源时，拔动开关， 接通电源，开关拨至低电平，可以看到的 是数码管显示 N，LED 灯不亮，没有决策者赞成，表示决议没有通过 调试情况如下图所示： 图 4-1 无人同意，开关接低电平 接通电源，开关拨至低电平，可以看到的是数码管显示 N，LED 灯 不亮，没有决策者赞成，表示决议没有通过 《数字电子技术》项目设计说明书 8 1、接通电源，一个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示 N，一个 LED 灯亮， 一个决策者赞成，表示决议没有通过如图 4-2 所示： 图 4-2 一人同意，一个开关拨至高电平 2、接通电源，两个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示 N，两个 LED 灯亮， 两个决策者赞成，表示决议没有通过如图 4-3 所示： 图 4-3 两人同意，两个开关拨至高电平 《数字电子技术》项目设计说明书 9 3、接通电源，三个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示 P，三个 LED 灯亮， 三个决策者赞成，表示决议通过，如图 4-4 所示： 图 4-4 三人同意，三个开关拨至高电平 4、接通电源，四个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示 P，四个 LED 灯亮， 四个决策者赞成，表示决议通过，如图 4-5 所示： 图 4-5 四人同意，四个开关全部拨至高电平 《数字电子技术》项目设计说明书 10 附录附录 1 1 电路原理图电路原理图 《数字电子技术》项目设计说明书 11 附录附录 2 2 元器件明细表元器件明细表 序号 项目代号名 称型号、规格数 量备 注 1 S1、S2 、S3、 S4 开关拨动开关 4 2 R1、R2 、R3、 R4 电阻500 4 3 R5、R6 、R7、 R8 电阻330 4 4 U1、U2 、U3、 U4、U5 、U6 74LS20 芯片SN74LS20D 6 5 D1、D2 、D3、 D4 LED 灯LED0 4 6DS1 数码显示管共阴极 1 7LS1 蜂鸣器Speaker 1 8 9 10 11 12 13 14 15 《数字电子技术》项目设计说明书 12 附录附录 3 3 集成芯片资料集成芯片资料 （1）74LS20 芯片的管脚图 说明：两个 4 输入与非门，内含 2 组 4 与非门 第一组：1，2, 4，5 输入，6 输出。

第二组：9, 10,12,13 输入，8 输出 74LS20 芯片真值表： 附表 1 74LS20 芯片真值表 《数字电子技术》项目设计说明书 13 ABCDY HHHHL LXXXH XLXXH XXLXH XXXLH 《数字电子技术》项目设计说明书 14 。