基于Multisim的五人表决器设计
数电课程设计五人抢答器设计
烟台南山学院数字电子技术课程设计题目抢答器姓名:所在学院:计算机与电气自动化学院所学专业:电气工程及自动化班级学号指导教师完成时间:目录1 采用数字电路 (1)2、基本原理电路 (2)2.1原理与分析 (2)3、电路元件的选择及参数 (2)3.1 〈74LS148〉 (2)3.2 〈74LS192〉 (4)3.3 〈74LS47〉 (5)3.4 〈NE555〉 (6)4、电路设计 (7)4.1单元电路设计 (7)4.1.1抢答器电路 (7)4.1.2 定时电路 (8)4.1.4 时序控制电路 (10)4.2 整体电路 (10)1 采用数字电路定时抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
图1所示的定时抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器显示设定的时间,当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。
当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作:①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;②扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意;③控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;④控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
2、基本原理电路2.1原理与分析其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置开始"状态,宣布"开始"抢答器工作。
5人投票电路课程设计
5人投票电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握5人投票电路的基本原理和工作机制。
2. 学生能描述并分析5人投票电路中的电路元件及其功能。
3. 学生能运用欧姆定律和电路分析方法,解释5人投票电路中的电流和电压变化。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建简单的5人投票电路。
2. 学生能够运用测量工具,测试并分析5人投票电路中的电流和电压值。
3. 学生能够通过合作和交流,解决5人投票电路中遇到的问题,提高实际操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对物理电学的兴趣,提高学习的积极性和主动性。
2. 学生通过合作搭建电路,培养团队协作精神,增强沟通与交流能力。
3. 学生能够认识到物理知识在实际生活中的应用,激发对科学技术的热爱和探索精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,包括理解电路原理、掌握电路元件、运用欧姆定律、设计电路、测试分析及团队合作等方面,旨在帮助学生全面掌握5人投票电路相关知识,提高实际操作能力,培养科学素养和团队协作精神。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学大纲:1. 电路基础知识回顾:- 电流、电压、电阻的概念与单位- 欧姆定律及其应用2. 5人投票电路原理:- 投票电路的基本组成与工作原理- 电路元件:灯泡、开关、导线等3. 电路设计:- 5人投票电路的设计方法与步骤- 电路图的绘制与解析4. 电路搭建与测试:- 实际操作:搭建5人投票电路- 测试电路中的电流和电压,分析数据5. 团队合作与交流:- 小组合作搭建电路,解决问题- 成果展示与经验分享教学内容安排和进度如下:第一课时:回顾电路基础知识,介绍5人投票电路原理第二课时:学习电路设计,绘制电路图第三课时:实际操作,搭建5人投票电路,进行测试第四课时:团队合作交流,成果展示与总结教学内容与教材章节关联紧密,确保科学性和系统性。
数电课程设计五人表决器设计
数电部分五人表决器设计一、设计任务与要求1.设计一个五人表决器,通过红绿两种不同颜色的灯来代表表决是否通过,并用数码管显示出同意的人数。
2.使用74HC138译码器芯片进行控制,按照少数服从多数的原则,多数人同意则通过,少数人同意则被否决。
用绿灯亮表通过,红灯亮表示否决。
3.学会根据已学知识设计具有某一特定功能的电路,学会基本电路的组装与调试。
二、方案设计与论证当按下开关时,代表同意赞成,开关没有按下去时,表示不赞成。
评委按照自己的意愿投票,选择是否按下开关,即选择逻辑电位。
对逻辑电位进行译码,对译码后芯片的输出进行显示。
对于五人表决器,首先设五人分别为A B C D E ,设Y为表决的结果。
其中有三人或三人以上同意(同意用“1”表示,不同意用“0”表示)则绿灯亮 (绿灯用“1”表示),红灯亮(红灯用“0”表示)。
五人表决器真值表如果绿灯亮了,则表示表决通过,若红灯亮了,表示不通过。
三、单元电路设计与参数计算芯片74HC138,是典型的集成译码器。
它是3线-8线译码器,该译码器有3位二进制输入A B C,它们共有8种状态的组合,即可译出八个输出信号,输出为低电平有效。
此外,还设置了3个使能端G1 G2A G2B,为电路的扩展提供了方便。
74HC138集成译码器功能表U774HC138D_2V Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A 1B 2C 3G16~G2A 4~G2B574HC138外围引脚分布图芯片74HC139,是双2线-4线译码器,它的输出也是低电平有效,符号匡内部的输入、输出变量表示其内部的逻辑关系。
74HC139 2-4线译码器真值表U6A74HC139DW_2V 1Y041Y151Y261Y371A 21B 3~1G174HC139 外围引脚分布图74LS161计数是一种最简单基本的运算,计数器就是实现这种运算的逻辑电路,计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时兼有分频功能。
五人表决器的设计说明
《数字与逻辑电路基础》课程设计——五人表决器的设计姓名:学号:2015学院:自动任课教师:目录................................................................... (2)引言 (3)摘要.............................................. 错误!未定义书签。
实验设计原理...................................... 错误!未定义书签。
实验步骤.......................................... 错误!未定义书签。
真值表 (4)卡诺图 (5)电路图 (7)Multisim仿真截图 (8)电路设计总结 (8)引言:现在火热的综艺节目都会请一些评委为参赛选手进行通过与否进行评判,最后给出通过与否的结果。
而评委进行表决时,都会有不同结果,此时,就需要一个多人表决器,而本次设计是为五人表决结果的输出,解决了对每一位评委结果的分析,直接给出最终通过与否的结果。
摘要:74HC153芯片是两个四选一数选器共用两个地址码,两个四选一输出端分别输出,两个使能端分别控制,且为低电平有效。
由于只有两个地址输入端,则需要构造第三个地址输入端,两四选一数选器分区工作。
实验设计原理分析:先用扩展法将74HC153设计构成三输入八选一数据选择器,再利用降维法实现五变量到三变量,最后加上适当的基础门电路即可实现五人多路表决器。
最后用Multisim进行仿真实验。
实验步骤如下:一.列出5人表决结果真值表。
二.由真值表画出卡诺图。
(E=0)(E=1)三.用降维图法,令x=E后降为四维变量A,B,C,D并且画出卡诺图如下。
四.令x=D降维写成3维卡诺图如下。
五.由上面的卡诺图结果取相应的原件:1.与门,或门,一个74HC153双四选一数据选择器,探针一个,五开关合一的S1(从上至下一次代表E D C B A),高低电平。
单片机课程设计报告(五人表决器)
目录一、方案设计 (2)二、硬件电路设计 (2)三、软件设计说明 (6)四、程序清单 (7)五、制作调试说明 (12)六、操作使用说明 (13)七、总结 (13)单片机课程设计一、方案设计1、设计题目:5人表决器2、设计要求:1)、可供5—7个人进行表决,每个人有一个“同意”和一个“反对”按键,故一个人需要两个按键,表决时两个键先按下的一个有效,同时按下则表示无效,每次表决每个按键只能是第一次按下的有效,多按无效,用单片机设计表决器是硬件电路与软件设计相结合的一种设计,因此在硬件电路只能实现按键的按下与释放,不能智能的实现检测按键被按下几次,则可用软件设计来实现其功能。
2)会议主持人可利用按键控制表决的开始与结束,点亮黄灯用于显示表决开始,熄灭黄灯表示结束,并将表决结果用红灯与绿灯显示。
当不相等时,“同意”多于“反对”点亮绿灯,“同意”少于“反对”点亮红灯。
3)在实现上述功能的基础上增加“同意”数和“反对”数的显示。
二、硬件电路设计1、硬件设计思路:此次设计的题目是5人表决器,分析得设计的硬件电路选用P1口与P2口作为同意与反对按键的输入端。
又表决的开始与结束是由主持人来控制的,因此需要两个按键来表示表决的开始与结束,因此可采用外部中断0与外部中断1来控制表决的开始于结束。
故设计总共需要按键12个。
设计要求中需要四盏灯,分变为一个黄灯,一个绿灯和二个红灯,三盏灯用于输出显示,因此也可以征用单片机的I/O口,由于P1口与P2口作为同意与反对按键的输入端且P0口当做输出端口时可以不用接上拉电阻,因此可将三个显示灯接在P0口用于显示表决的结果。
还有一盏红灯用来做电源指示灯。
2、元器件参数确定:设计要求中需要三盏灯(黄灯,绿灯和红灯)用于输出显示,选用P0口的3个端口与显示灯相连接用于输出,由于输出端口输出的高电平一般为5V,而发光二极管允许的最大电流为5mA,因此需要用到限流电阻,发光二极管可降2V的电压,则限流电阻上的压降为3V,那么限流电阻的最小阻值为R=3V/5mA=600欧姆,由于输出的高电平不是5V,故用510欧姆的限流电阻。
五人表决器_九九乘法表__交通灯(EDA报告)
实验一五人表决器的设计一、实验目的1、了解和初步掌握ISPlever软件的基本操作方法以及电子线路的程序编写abel语言的编写。
2、通过实验,加深电路设计的概念以及了解计算机辅助设计分析的过程3、培养学生的创新能力以及理论知识的应用能力。
二、实验内容及步骤本实验要求利用ISPLEVER软件完成对五人表决器的设计及仿真,表决规则是,多数胜少数。
分析题意,我们可以知道此次仿真应有五个输入端口,一个输出端口。
分别设置其A,B,C,D,E为输入端口,F为输出端口。
故分析可知其真值表如下所示:图1:无人表决器真值表可分析:无人中任意三人通过则表决可以通过,故得到其逻辑表达式为F=ABC+ABD+ABE+ACD+ACE+ADE+BCD+BCE+BDE+CDE实验步骤:1、打开ISPLEVER软件,新建一个项目,并命名为Untitled.syn。
2、在新建立的项目的基础上新建一个原理图文件,并为之命名为biaojueqi.sch。
用软件绘制原理图如下所示:图2:五人表决器原理图3、在顶层原理图的基础上,为模块编写ABEL语言程序,原理图中建立了WTF模块,新建立一个程序文件wtf.abl。
编写此项目的仿真文件程序biaojueqi.abv得到:对此项目文件进行仿真,得到仿真结果如图:图3:实验结果仿真分析三、实验结果分析本次实验设计的是五人表决器,要求A,B,C,D,E五个输入中只要有三个以上为1,那么实验的输出即为1。
通过分析,我们得到了表决器输出的逻辑表达式,然后根据表达式完成了VOTE项目的设计,项目设计后仿真得到,A,B,C,D,E全为1时则全票通过;A,B,D,E为1,C为0时F为1;A,B,E 为1,C,D为0时F为1;A,B为1,C,D,E为0时F为0;A,B,C,D为0,E 为1时输出F为0;当A,B,C,D,E全为0时,则F=0;经过TEST文件来对程序检测,发现设计基本可以完成表决任务。
四、实验小结作为EDA实验的第一个实验,在完成的过程中仍存在着操作不娴熟,操作失误等问题。
三人表决器、五人表决器的实验报告
三人表决器、五人表决器的实验报告
一 实验目的
1。
熟悉Quartus II 软件的基本操作 2.学习使用Verilog HDL 进行设计输入 3。
逐步掌握软件输入、编译、仿真的过程 二 实验说明
三人表决器真值表:
输入信号
输出信号
B1 B2 B3 u 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1
1
1
1
逻辑表达式:U=
三 实验要求
b1
b2 voter u
b3
本次实验是要设计一个三人表决器。
该电路应有两个数据输入端口b1,b2,b3,电路的输出端口为voter(u 输出信号)。
1、完成三人表决器的Verilog HDL程序代码输入并进行仿真
2、采用结构描述方式和数据流描述方式
3、完成对设计电路的仿真验证
四、实验过程
(1)三人表决器:
程序代码
仿真结果
五人表决器:
程序代码
仿真结果
五、实验体会
通过三人表决器和五人表决器的设计,使我们更加熟悉Quartus 软件进行数字系统设计的步骤,以及运用Verilog HDL进行设计输入,并掌握三人表决器和五人表决器的逻辑功能和设计原理,逐步理解功能仿真和时序仿真波形。
三人表决器和五人表决器大体相似,并没有太大的区别.。
五人表决器的设计
《数字与逻辑电路基础》课程设计——五人表决器的设计姓名:学号:2015学院:自动任课教师:冯目录 (2)引言 (3)摘要 (3)实验设计原理 (3)实验步骤 (4)真值表 (4)卡诺图 (5)电路图 (7)Multisim仿真截图 (8)电路设计总结 (8)引言:现在火热的综艺节目都会请一些评委为参赛选手进行通过与否进行评判,最后给出通过与否的结果。
而评委进行表决时,都会有不同结果,此时,就需要一个多人表决器,而本次设计是为五人表决结果的输出,解决了对每一位评委结果的分析,直接给出最终通过与否的结果。
摘要:74HC153芯片是两个四选一数选器共用两个地址码,两个四选一输出端分别输出,两个使能端分别控制,且为低电平有效。
由于只有两个地址输入端,则需要构造第三个地址输入端,两四选一数选器分区工作。
实验设计原理分析:先用扩展法将74HC153设计构成三输入八选一数据选择器,再利用降维法实现五变量到三变量,最后加上适当的基础门电路即可实现五人多路表决器。
最后用Multisim进行仿真实验。
实验步骤如下:一.列出5人表决结果真值表。
二.由真值表画出卡诺图。
(E=0)(E=1)三.用降维图法,令x=E后降为四维变量A,B,C,D并且画出卡诺图如下。
四.令x=D降维写成3维卡诺图如下。
五.由上面的卡诺图结果取相应的原件:1.与门,或门,一个74HC153双四选一数据选择器,探针一个,五开关合一的S1(从上至下一次代表E D C B A),高低电平。
2.对照卡诺图可得到: DE : 1C1=1C2=2C0D+E : 1C3=2C1=2C20 : 1C01 : 2C33.画出电路仿真图如下:六.用Multisim仿真并且截图按照上式连接好电路后进行仿真,本次进行了两次仿真,第一次与第二次变量的输入分别为E:1 D:0 C1 B:0 A:1与E:1 D:0 C:0 B:0 A:1,仿真结果如后面两图所示。
E:1 D:0 C1 B:0 A:1即第一三五位评委通过,结果为通过(亮灯)。
数电课程设计五人抢答器设计
烟台南山学院数字电子技术课程设计题目抢答器姓名:所在学院:计算机与电气自动化学院所学专业:电气工程及自动化班级学号指导教师完成时间:目录1 采用数字电路 (1)2、基本原理电路 (2)2.1原理与分析 (2)3、电路元件的选择及参数 (2)3.1 〈74LS148〉 (2)3.2 〈74LS192〉 (4)3.3 〈74LS47〉 (5)3.4 〈NE555〉 (6)4、电路设计 (7)4.1单元电路设计 (7)4.1.1抢答器电路 (7)4.1.2 定时电路 (8)4.1.4 时序控制电路 (10)4.2 整体电路 (10)1 采用数字电路定时抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
图1所示的定时抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器显示设定的时间,当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。
当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作:①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;②扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意;③控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;④控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
2、基本原理电路2.1原理与分析其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置开始"状态,宣布"开始"抢答器工作。
五人表决器的设计
数字电路课程设计报告书课题名称 五人表决器的设计姓 名 学 号院、系、部 物理与电信工程系 专 业 电子信息工程指导教师2008年 07 月06日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2006级学生数字电路 课程设计五人表决器的设计1 设计目的(1)熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
(4)了解五人表决器的组成及工作原理。
(5)熟悉五人表决器的设计与制作。
(6)熟悉 EWB 软件的运用,用该软件仿真结果。
2 设计思路(1)设计表决器工作电路。
(2)设计输入电路。
(3)设计清零电路。
(4)设计输出显示电路。
3 设计过程3.1方案论证数字表决器总体方框图如图1所示。
图1 五人表决器框图1.表决时,评委根据自己意愿投票,选择按键,即输入逻辑电位。
2.对逻辑电位进行译码。
3.对译码后芯片的输出再进行逻辑运算。
4.将运算结果通过指示灯输出,显示表决结果。
3.2电路设计五人表决器电路如图2所示。
图2 工作原理接线图该电路完成三个功能:一是通过清零端由主持人控制电路工作状态,明确表决器是否在工作;二是通过输入电路输入各评委的投票结果;三是通过输出电路输出并显示投票结果。
工作过程:由主持人控制的开关S打到低电平时,通过与门,输出全部为低电平,则所有灯泡都熄灭,不显示任何投票结果,表决器处于不工作状态。
当主持人宣布投票开始后,各评委开始投票。
根据电路输入端可知,输入为高电平有效,若评委同意该选手晋级,则调拨开关,使之打到高电平,输入就为高电平;若评委不同意该选手晋级,则调拨开关,使之打到低电平,输入就为低电平。
而该表决器工作电路是通过用74HC139 2-4线译码器与74HC138 3-8线译码器发生其功能的,输入各评委的投票结果,使之成为有效二进制数,再通过芯片作用输出,且输出为低电平有效。
但是灯泡是在高电平时才亮,故输出端用与非门输出,使之输出最终为高电平,使灯泡能亮,显示投票结果。
5人表决器课程设计
5人表决器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握5人表决器的电路原理和设计方法;2. 学生能了解数字电路基础知识,如逻辑门、触发器等;3. 学生能了解表决器在实际应用中的功能及作用。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建简单的5人表决器电路;2. 学生能运用逻辑门和触发器进行数字电路分析和设计;3. 学生能通过实际操作,提高动手实践能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能对数字电路产生兴趣,提高学习积极性;2. 学生能在课程中培养解决问题的能力和创新思维;3. 学生能认识到团队合作的重要性,树立团队协作的意识。
课程性质:本课程为信息技术课程,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和创新思维。
学生特点:五年级学生,具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生能够掌握5人表决器的相关知识,提高学生的信息技术素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识- 逻辑门原理及应用;- 触发器的种类及工作原理;- 数字电路的基本连接方式。
2. 5人表决器电路设计- 表决器原理及功能;- 5人表决器电路图设计;- 电路元件的选择及连接方法。
3. 实践操作- 搭建简单的5人表决器电路;- 调试和测试电路功能;- 分析实验结果,优化电路设计。
4. 团队合作与展示- 分组进行电路设计,培养团队协作精神;- 各小组展示成果,分享设计心得;- 评价与反馈,提高学生的表达和沟通能力。
教学内容参考教材相关章节,结合课程目标进行组织。
教学大纲安排如下:1. 数字电路基础知识(1课时)2. 5人表决器电路设计(2课时)3. 实践操作(3课时)4. 团队合作与展示(1课时)在教学过程中,注意引导学生主动探究,结合实际操作,使学生在实践中掌握知识,提高能力。
用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同
用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过红指示灯亮。
内容提要:在电子设计与制造技术的发展中,核心就是电子设计自动化(EDA,Electronic Design Automation)技术。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
本次课程设计的目的是作出一个五人表决器,要求能实现五人表决器的基本功能,意义在于熟悉集成电路的引脚安排;掌握各芯片的逻辑功能及使用方法;了解五人表决器的组成及工作原理;掌握五人表决器的设计与制作方法。
采用了原理图输入法的设计方法,首先根据表决器的功能写出真值表,得出输出的表达式,再根据卡诺图,得到最简的表达式,然后根据学校的元件清单选择所需元件使用DXP2004程序画出原理图,仿真能得到正确的结果后画出PCB封装图,最后制版焊接做成成品。
我们做出来的成品最终能够实现五人表决器的基本功能。
关键词:五人表决器、EDA、VHDL、列写真值表⒈设计目的⑴设计一个五人表决器。
⑵掌握 QuartusII软件的使用方法⑶掌握各芯片的逻辑功能及控制方法。
⑷掌握原理图输入的设计方法和流程。
⑸了解和掌握五人表决器的功能。
⒉设计要求用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过红指示灯亮。
⒊设计思路⑴设计表决工作电路。
⑵设计输出显示电路。
⑶用与或门设计原理图。
⒋实验条件⑴Win7操作系统⑵QuartusII EDA开发系统⑶输入信号x5、与门x10、或门x3、输出信号x1⒌实验过程⑴打开 QuartusII 软件,建立一个新的工程:①单击菜单 File\New Project Wizard②输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。
【精品】用原理图输入法设计一个5人表决电路-参加表决者5人-同意为1-不同意为0-同剖析
用原理图输入法设计一个5人表决电路-参加表决者5人-同意为1-不同意为0-同剖析用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过红指示灯亮。
内容提要:在电子设计与制造技术的发展中,核心就是电子设计自动化(EDA,Electronic Design Automation)技术。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
本次课程设计的目的是作出一个五人表决器,要求能实现五人表决器的基本功能,意义在于熟悉集成电路的引脚安排;掌握各芯片的逻辑功能及使用方法;了解五人表决器的组成及工作原理;掌握五人表决器的设计与制作方法。
采用了原理图输入法的设计方法,首先根据表决器的功能写出真值表,得出输出的表达式,再根据卡诺图,得到最简的表达式,然后根据学校的元件清单选择所需元件使用DXP2004程序画出原理图,仿真能得到正确的结果后画出PCB封装图,最后制版焊接做成成品。
我们做出来的成品最终能够实现五人表决器的基本功能。
关键词:五人表决器、EDA、VHDL、列写真值表⒈设计目的⑴设计一个五人表决器。
⑵掌握 QuartusII软件的使用方法⑶掌握各芯片的逻辑功能及控制方法。
⑷掌握原理图输入的设计方法和流程。
⑸了解和掌握五人表决器的功能。
⒉设计要求用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过红指示灯亮。
⒊设计思路⑴设计表决工作电路。
⑵设计输出显示电路。
⑶用与或门设计原理图。
⒋实验条件⑴Win7操作系统⑵QuartusII EDA开发系统⑶输入信号x5、与门x10、或门x3、输出信号x1⒌实验过程⑴打开 QuartusII 软件,建立一个新的工程:①单击菜单 File\New Project Wizard②输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。
五人多数表决器
广西大学行健文理学院 FPGA课程设计题目:五人多数表决器学部:电气信息学部专业:电子科学与技术班级:2012级1班学号:**********学生姓名:***指导老师:***二〇一五年一月摘要在电子设计与制造技术的发展中,核心就是电子设计自动化(EDA,Electronic Design Automation)技术。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
本次设计实验就是基于EDA技术和EP1C6Q240C8芯片(FPGA),及其外围电路,实现了五人多数表决器的设计。
设计模块主要包括:控制单元、计数单元、显示单元。
从而实现了用人数多于或等于3来判决是否通过,从而达到设计要求。
关键词:EDA、VHDL、显示单元、控制单元目录设计要求 (1)前言 (1)1方案论证 (1)1.1方案一 (1)1.2方案二 (2)1.3方案对比与选择 (3)2基本功能模块设计与说明 (3)2.1十秒倒计时模块说明 (3)2.2数码管机二极管显示模块说明 (3)2.3电路原理图 (4)3 软件设计 (4)4 管脚说明 (5)5仿真现象 (6)6实验结论 (9)7实验总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)附录 (13)五人多数表决器设计要求1五人多数表决逻辑:多数通过;2 在主持人控制下,10秒内表决有效;3采用数码管显示表决10秒倒计时;4表决结束后用发光二极管及数码管显示表决结果,数码管显示结果形式:通过,不通过;5 设主持人控制键,复位键:控制键:启动表决;复位键:系统复位。
前言本课程设计是一个基于EDA技术的五人多数表决器,通过时间的限制,主持人的控制,共同决定通过与不通过。
五人表决器设计
一、设计任务及要求:设计任务:①设计一个五人表决器。
②通过两种不同颜色的灯来代表表决是否通过要求:①学习使用芯片74HC138进行控制。
②多数人同意则通过,少数人同意则被否决。
③用红灯亮表通过,绿灯亮表否决。
指导教师签名:**** 年月日二、指导教师评语:指导教师签名:****年月日三、成绩验收盖章**** 年月日五人表决器的设计1 设计目的(1)熟悉集成电路的引脚及安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及控制方法。
(3)学习multisim11.0仿真。
2设计思路(1)设计表决工作电路(2)设计不同开关控制译码器(3)设计输出显示电路3 设计过程3.1、方案论证按键选择译码显示输出图3.1 五人表决器的结构框图1. 当按下开关时,代表同意赞成,开关没有按下去时,表示不赞成。
评委按照自己的意愿投票,选择是否按下开关,即选择逻辑电位。
2. 对逻辑电位进行译码。
3. 对译码后芯片的输出进行显示。
3.2、系统原理对于五人表决器,首先设五人分别为A B C D E 设Y为表决的结果。
其中有三人或三人以上同意(同意用“1”表示,不同意用“0”表示)则红灯亮(红灯用“1”表示),绿灯亮(绿灯用“0”表示)。
表3.1 5人表决器真值表A B C D E Y A B C D E Y0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 00 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 10 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 00 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 10 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 10 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 10 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 00 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 10 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 10 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 10 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 10 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 10 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1如果红灯亮了,则表示表决通过,若绿灯亮了,表示不通过。
基于Multisim的五人表决器设计
摘要:本次课程设计的目的是作出一个五人表决器,要求能实现五人表决器的基本功能。
采用了组合电路的设计方法,首先根据表决器的功能写出真值表,得出输出的表达式,再根据卡诺图,得到最简的表达式。
然后使用Multisim设计出原理图,仿真能得到正确的结果。
关键词:五人表决器、74LS283N、7485N、译码显示、表决一、设计目的:(1)、熟悉集成电路的引脚安排。
(2)、掌握Multisim的基本用法。
(3)、掌握74LS283N、7485N等芯片的逻辑功能和译码显示器的使用方法。
(4)、熟悉五人表决器的组成和工作原理。
(5)、熟悉五人表决器的设计。
二、设计思路:(1)、设计表决器的工作电路。
(2)、设计输入电路。
(3)、设计清零电路。
(4)、设计显示输出电路。
三、设计过程:3.1 整体设计思路本次设计的五人表决器根据其实现的功能要求,大概可以分为四大方面:一是5人的按键选择;二是74LS283芯片,对输入电平进行全加;三是7485N芯片,对其进行比较;四是译码显示器对逻辑运算后的结果进行输出显示,完成五人表决器的功能。
根据以上的整体设计思路,五人表决器可以利用以下方框图,作形象的展现。
其总体方框图如图1:——————图1 五人表决器框图结合以上框图,综述如下:第一步:按键选择。
五人评委根据意愿按下按键,即输入逻辑电位。
第二步:全加。
有关芯片对所输进的逻辑电位,进行译码。
第三步:逻辑运算。
对译码后芯片的输出进行逻辑运算。
第四步:显示输出。
将运算结果通过译码显示器输出,显示表决结果。
3.2 各部分的具体电路设计1、按键选择部分的电路设计五人多数表决,只要在规定时间内,赞成人数大于或等于三,则表决通过。
因此,只需将每位表决人的结果相加,判断结果值,然后再将结果值显示出来既可以得到设五个开关作为表决器的五个输入变量,输入变量为逻辑“1”时,表示表决者“赞成”;输入变量为“0”时,表示表决者“不赞成”。
输出逻辑“1”时,表示表决“通过”;输出逻辑“0”时,表示表决“不通过”。
三人表决器、五人表决器的实验报告
三人表决器、五人表决器的实验报告
一 实验目的
1。
熟悉Quartus II 软件的基本操作 2.学习使用Verilog HDL 进行设计输入 3.逐步掌握软件输入、编译、仿真的过程 二 实验说明
三人表决器真值表:
输入信号
输出信号
B1 B2 B3 u 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1
1
1
1
逻辑表达式:U=
三 实验要求
b1
b2 voter u
b3
本次实验是要设计一个三人表决器。
该电路应有两个数据输入端口b1,b2,b3,电路的输出端口为voter (u 输出信号).
1、完成三人表决器的Verilog HDL程序代码输入并进行仿真
2、采用结构描述方式和数据流描述方式
3、完成对设计电路的仿真验证
四、实验过程
(1)三人表决器:
程序代码
仿真结果
五人表决器:
程序代码
仿真结果
五、实验体会
通过三人表决器和五人表决器的设计,使我们更加熟悉Quartus 软件进行数字系统设计的步骤,以及运用Verilog HDL进行设计输入,并掌握三人表决器和五人表决器的逻辑功能和设计原理,逐步理解功能仿真和时序仿真波形。
三人表决器和五人表决器大体相似,并没有太大的区别。
【精品】用原理图输入法设计一个5人表决电路-参加表决者5人-同意为1-不同意为0-同剖析
用原理图输入法设计一个5人表决电路-参加表决者5人-同意为1-不同意为0-同剖析用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过红指示灯亮。
内容提要:在电子设计与制造技术的发展中,核心就是电子设计自动化(EDA,Electronic Design Automation)技术。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
本次课程设计的目的是作出一个五人表决器,要求能实现五人表决器的基本功能,意义在于熟悉集成电路的引脚安排;掌握各芯片的逻辑功能及使用方法;了解五人表决器的组成及工作原理;掌握五人表决器的设计与制作方法。
采用了原理图输入法的设计方法,首先根据表决器的功能写出真值表,得出输出的表达式,再根据卡诺图,得到最简的表达式,然后根据学校的元件清单选择所需元件使用DXP2004程序画出原理图,仿真能得到正确的结果后画出PCB封装图,最后制版焊接做成成品。
我们做出来的成品最终能够实现五人表决器的基本功能。
关键词:五人表决器、EDA、VHDL、列写真值表⒈设计目的⑴设计一个五人表决器。
⑵掌握 QuartusII软件的使用方法⑶掌握各芯片的逻辑功能及控制方法。
⑷掌握原理图输入的设计方法和流程。
⑸了解和掌握五人表决器的功能。
⒉设计要求用原理图输入法设计一个5人表决电路,参加表决者5人,同意为1,不同意为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过红指示灯亮。
⒊设计思路⑴设计表决工作电路。
⑵设计输出显示电路。
⑶用与或门设计原理图。
⒋实验条件⑴Win7操作系统⑵QuartusII EDA开发系统⑶输入信号x5、与门x10、或门x3、输出信号x1⒌实验过程⑴打开 QuartusII 软件,建立一个新的工程:①单击菜单 File\New Project Wizard②输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。
5人多数表决电路设计论文
5人多数表决电路设计一、设计思想通过上学期学习的《数字电子技术基础简明教程》的学习,逐步认识了解74系列芯片的用法。
本设计实验通过对逻辑门电路的进一步巩固与发展,根据老师上课的要求和指导,以及我们实验课上对Multisim软件的初步使用,设计了一个简单的5人多数表决电路。
本门EDA课是属于实践性教学,这不仅能加深学生对所学《数字电子技术》理论知识的理解,同时也能提高我们的综合素质,培养我们的创新精神、实践能力和创新能力。
同时,我们这次的也是设计性实验,所谓设计性实验就是指给定实验目的、要求和实验条件,由我们学生自行设计实验方案、选择相关芯片或器件实现的实验。
设计性实验能激发学生学习的主动性和创新意识,培养学生独立思考、综合运用知识、分析和解决复杂问题的能力。
本次使用Multisim软件设计实验,一是能提高我们的学习的主动性:在给定的实验题目和技术指标下,我们在老师的指导下自己设计实验方案,自行选择实验器材,制定实验操作步骤和流程,此次试验是我们运用自己对数字电路中逻辑门电路的知识进行分析和探索。
在整个实验过程中,我们都处于主动学习的状态,学习目的明确,独立思维。
二是能提高我们对实验内容的探索性,设计性实验方案的设计与实现过程本身就是一个不断探索的过程,而对实验过程中遇到问题的分析与解决则更离不开探索。
探索性恢复了实验在人们认识自然、探索科学过程中的本来面目,让实验教学真正成为我们学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。
三是提高我们方法的多样性。
设计性实验虽然实验目的明确,但实验方案可以灵活选择。
我们往往可以通过不同的途径和方法达到实验目的,从根本上改变了千人一面的传统验证实验教学模式,有利于创新人才的培养,体现以学生为本的教学思想。
EDA课程对我们电子专业有很重要的作用,所以我们必须认真的完成本次的5人表决电路设计。
通过自己对电路的探索和设计,选择自己需要的芯片来完成。
二、实验条件的要求:鉴于设计性实验的探索性以及设计和实现方法的多样性,老师给我们提出的一些特殊的要求:a) 学时要求。
五人表决器 数电课程设计
课程设计报告课程名称:数字电子技术基础课题名称:五人表决器的设计*名:***学号:************ 院系:计算机学院专业班级:通信111指导教师:***完成日期:2013年9月1日目录第1部分课程设计报告 (3)第1章课程设计目的 (3)第2章课程设计内容和要求 (4)第3章课程设计总体方案及分析 (4)3.1方案论证 (4)3.2系统原理 (4)3.3主要元件介绍 (5)3.4仿真 (8)3.5五人表决器原理和布线 (10)3.6主要仪器与设备 (11)3.7参考文献 (12)第2部分课程设计总结 (13)第1部分课程设计报告第1章课程设计目的(1)熟悉集成电路的引脚及安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及控制方法。
(3)学习PROTEUS仿真。
(4)学习Altium Dessngner原理图与PCB设计。
第2章课程设计内容和要求(1)设计表决工作电路(2)设计不同开关控制译码器(3)设计输出显示电路第3章课程设计总体方案及分析3.1方案论证图3.1-1 五人表决器的结构框图1. 当按下开关时,代表同意赞成,该评委的红色指示灯亮;开关没有按下去时,表示不赞成,该评委的红色指示灯不亮;评委按照自己的意愿投票,选择是否按下开关,即选择逻辑电位。
2. 对逻辑电位进行译码。
3. 对译码后芯片的输出进行显示。
3.2系统原理对于五人表决器,首先设五人分别为A B C D E 设Y为表决的结果。
其中有三人或三人以上同意(同意用“1”表示,不同意用“0”表示)则绿灯亮 (红灯用“1”表示) 。
如果绿灯亮了,则表示表决通过,若绿不灯亮,表示不通过。
下面介绍系统所涉及的重要芯片表3.1 5人表决器真值表3.3主要元件介绍芯片74HC138,是典型的集成译码器。
它是3线-8线译码器,该译码器有3位二进制输入A B C,它们共有8种状态的组合,即可译出八个输出信号,输出为低电平有效。
此外,还设置了3个使能端G1 G2AG2B,为电路的扩展提供了方便。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要:本次课程设计的目的是作出一个五人表决器,要求能实现五人表决器的基本功能。
采用了组合电路的设计方法,首先根据表决器的功能写出真值表,得出输出的表达式,再根据卡诺图,得到最简的表达式。
然后使用Multisim设计出原理图,仿真能得到正确的结果。
关键词:五人表决器、74LS283N、7485N、译码显示、表决
一、设计目的:
(1)、熟悉集成电路的引脚安排。
(2)、掌握Multisim的基本用法。
(3)、掌握74LS283N、7485N等芯片的逻辑功能和译码显示器的使用方法。
(4)、熟悉五人表决器的组成和工作原理。
(5)、熟悉五人表决器的设计。
二、设计思路:
(1)、设计表决器的工作电路。
(2)、设计输入电路。
(3)、设计清零电路。
(4)、设计显示输出电路。
三、设计过程:
3.1 整体设计思路
本次设计的五人表决器根据其实现的功能要求,大概可以分为四大方面:一是5人的按键选择;二是74LS283芯片,对输入电平进行全加;三是7485N芯片,对其进行比较;四是译码显示器对逻辑运算后的结果进行输出显示,完成五人表决器的功能。
根据以上的整体设计思路,五人表决器可以利用以下方框图,作形象的展现。
其总体方框图如图1:
———
———
图1 五人表决器框图
结合以上框图,综述如下:
第一步:按键选择。
五人评委根据意愿按下按键,即输入逻辑电位。
第二步:全加。
有关芯片对所输进的逻辑电位,进行译码。
第三步:逻辑运算。
对译码后芯片的输出进行逻辑运算。
第四步:显示输出。
将运算结果通过译码显示器输出,显示表决结果。
3.2 各部分的具体电路设计
1、按键选择部分的电路设计
五人多数表决,只要在规定时间内,赞成人数大于或等于三,则表决通过。
因此,只需将每位表决人的结果相加,判断结果值,然后再将结果值显示出来既可以得到
设五个开关作为表决器的五个输入变量,输入变量为逻辑“1”时,表示表决者“赞成”;输入变量为“0”时,表示表决者“不赞成”。
输出逻辑“1”时,表示表决“通过”;输出逻辑“0”时,表示表决“不通过”。
当表决器的五个输入变量中有3个以上(含3个)为“1”时。
则表决器输出为“1”;否则为“0”。
2、全加部分的电路设计
A.74LS283N的引脚、功能、参数、真值表
(1)、74LS283N为四位二进制超前进位全加器,可进行两个四位二进制数的加法运算,每位有和输出Σ1~Σ4,进位由第四位得到C4。
74LS283N芯片的逻辑符号如图2所示:
图2 74LS283N的逻辑符号
图中A4~A1,B4~B1为四位二进制数,作为加数,C0为低位的进位。
Σ1~Σ4为加法器的和,C4为本位的进位。
输入任意的四组不同的二进制数,验证此芯片的功能。
并将记录的数据列成表格的形式。
(2)、74LS283N芯片的应用电路
用74LS283芯片构成的码制变换电路,如图3所示:
图3 码制变换电路
图中DCBA端输入8421BCD码,并由芯片输出Y4Y3Y2Y1相应的状态。
(3)、74LS283N芯片构成的12位数值比较器电路如图4所示:
图中输入端B12~B1可由B12~B1。
经反相器74LS04(六反相器)接至74LS283的输入端B4~B1。
或非门可采用双4入或非门74LS25与门用三3入与门74LS11
芯片。
图4 12位数值比较电路(4)、74LS283N芯片的功能一览表,如图5所示:
图5 74LS283N功能表
其中,A1、B1、A2、B2和C0是用于确定输出Σ1、Σ2和内部进位C2值的。
A3、B3、A4、B4是用于确定输出Σ3、Σ4和C4值的。
B.7485N的引脚、功能介绍
(1)7485的引脚图,如图6所示:
图6 7485的引脚图
(2)7485的功能
将若干85级联可以比较较长的字节,此时低级位的FA>B,FB=B,FB<B连接到高级位的输入A>B,A=B,A<B,并使低级位的A=B为高电平。
引出端口的链接方式如图7所示:
图7 7485引出端
(3)7485的逻辑图如图8所示:
图8 7485的逻辑图
C.显示灯的采用
(1)本设计采用稳定性较高的LED显示管作为表决结果的显示,若有3人或者以上表决同意,则LED显示管灯亮;若有3人以下同意,则LED显示管灯暗。
具体详见图9和图10:
图9 少于三人时LED显示管显示情况
图10 多于三人时LED显示管显示情况
其中,若LED显示管显示红色的部分表示灯亮,表决通过;若LED显示管没
有显示红色部分则表示等不亮,表决没有通过。
(2)、LED显示管显示情况按照下表显示,观察灯泡的亮灭状况并记录如图11所示:
D、五人表决器的逻辑表达式
(1)五人表决器的真值表,如图11所示:
图12 五人表决器的真值表
(2)利用Multisim软件中的逻辑转换器进行分析,产生逻辑表达式和逻辑示意图,如图12所示:
图13 五人表决器的逻辑表达式
其中,A、B、C、D、E分别代表五位评委,Y代表经过74LS283N全加器运算和7485N比较器比较后的输出结果。
当五人中有三位或以上的评委同意的话,Y 一栏中,用“1”表示;当五人当中有三位以下评委同意的话,Y一栏中,用“0”表示。
逻辑转换器上显示的“ADE+ACE+ACD+ABE+ABD+BED+ABC+BEC+BCD+CDE”是五人表决器的逻辑表达式。
E、数码显示器的显示情况:
当有一位评委表决同意时,则数码显示器显示“1”;两个评委表决同意时,则数码显示器显示“2”,如此类推,如下图所示:
图14 当有两位评委表决同意时数码显示器的显示情况
F、五人表决器的整体电路设计
根据以上74LS283N和7485N的图片功能,加上LED显示管和数码显示器的选择,总体电路设计分别如下图所示:
图15 当五人评委少于三人同意时,整体电路图当五人表决开关中有只有两人同意时并按下时,LED显示管的灯没有亮,数码显示器显示为两人同意。
如图16所示。
图17 当五人评委少于三人同意时,整体电路图
当五人表决开关中有五人同意时并按下时,LED显示管的灯亮,数码显示器显示为五人同意。
如图17所示。
四、总结
1.设计体会
通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中,我通过这个方案包括设计了一套电路原理和PCB连接图,和芯片上的选择。
这个方案总共使用了74LS283N三个、7485N一个,LED显示管、数码显示器各一个。
我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计。