四人表决器电路设计资料

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四人表决器的设计(教案)

四人表决器的设计教学目标：1. 了解四人表决器的基本原理和功能。

2. 学习数字电路的基本组成和设计方法。

3. 培养学生的创新能力和团队合作精神。

教学准备：1. 教师准备四人表决器的原理图和实际电路图。

2. 准备相关数字电路的知识和概念。

3. 准备团队合作和项目管理的相关知识。

教学内容：第一章：四人表决器的基本原理1.1 人表决器的定义和功能1.2 数字电路的基本组成1.3 四人表决器的电路图和原理第二章：四人表决器的电路设计2.1 输入电路的设计2.2 逻辑电路的设计2.3 输出电路的设计第三章：四人表决器的仿真与验证3.1 使用仿真工具进行电路仿真3.2 验证电路的功能和性能3.3 分析仿真结果和实际电路的差异第四章：四人表决器的制作与测试4.1 制作四人表决器的电路板4.2 焊接电路板和元件4.3 对四人表决器进行实际测试第五章：团队合作与项目管理的实践5.1 团队组建和角色分配5.2 项目计划和进度管理5.3 项目报告和成果展示教学方法：1. 采用讲授法和案例分析法，讲解四人表决器的原理和设计方法。

2. 使用仿真工具进行实践操作，培养学生的实际操作能力。

3. 鼓励学生进行团队合作和项目管理，培养学生的团队协作能力。

教学评估：1. 对学生的课堂表现和作业进行评估。

2. 对学生的实际操作能力和仿真结果进行评估。

3. 对学生的团队合作和项目管理能力进行评估。

教学反思：本教案通过讲解四人表决器的原理和设计方法，培养学生的数字电路知识和创新能力。

通过团队合作和项目管理的实践，培养学生的团队协作和项目管理能力。

在教学过程中，要注意引导学生积极参与课堂讨论和实际操作，提高学生的学习兴趣和动力。

教师要关注学生的学习进度和困难，及时进行指导和帮助。

第六章：四人表决器的设计规范6.1 设计规范的定义和作用6.2 四人表决器的设计规范要求6.3 设计规范的制定与实施第七章：数字电路设计工具的使用7.1 常用数字电路设计工具的介绍7.2 电路图绘制软件的使用方法7.3 仿真工具的使用方法与技巧第八章：四人表决器的优化与改进8.1 优化设计的意义与方法8.2 四人表决器电路的性能分析8.3 电路优化与改进的实施步骤第九章：四人表决器的应用与拓展9.1 四人表决器在实际场景中的应用9.2 四人表决器的设计变种9.3 四人表决器的市场前景与挑战10.2 学生作品的展示与评价10.3 未来数字电路设计的趋势与展望教学方法：1. 采用案例分析和讨论的方式，让学生理解并掌握四人表决器的设计规范。

课程设计报告四人表决器的设计

四人表决器的设计设计要求某特殊足球评委会由一名教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决时，当知足以下条件即表示同意：（1）有三人或三人以上同意；（2）有两人同意，但其中一人必需是教练。

一、方案论证与对照1．1方案一1设计电路如图21.2 方案二用2输入与非门设计，一样可依照表2的真值表作卡诺图和它的逻辑函数表达式，那个地址省略没作，因为与方案一比劣势明显。

该方案的电路图如下：图1 2输入与非门接线图1.3 方案对照与选择该电路的原理和方案一的区别不大，只是那个全数用的2输入与非门来实现，那个方案中其一元器件利用太过单一，而方案一顶用了译码器74HC138，这就使咱们加倍的熟悉了译码器的适用。

其二方案一也大大减少了连线的交叉程度，方案二中因为一个芯片中含有几个与非门，只用一个又太浪费，全数用连线就会有很多交叉，使得用protel布线时带来专门大的困难。

因此综合以上两个缘故咱们选择了方案一。

2、分析与设计二、1 译码器结构分析四人表决器即要求四个输入端，三个球迷用三线-八线的译码器，但教练的身份比较专门，为使电路简单就直接接逻辑开关[1]。

74HC138是3线-8线译码器，其功能表如表1所示。

该译码器有3位二进制输入A0，A1，A2，它们共有8种状态的组合，即可译出8个输出信号Y0-Y7,输出为低电平有效。

另外，还设计了E3、E2和E13个是能输入端，为电路功能的扩展提供了方便。

由功能表可知，当E3=1，且E2=E1=0时，译码器处于工作状态[2]。

由功能表可得：Y0=E3*E2*E1*A2*A1*A0依照各输出的逻辑表达式能够写出最初的逻辑表达式，依照学校元件库能提供的元件，对逻辑表达式化简，于是最终确信完本钱次设计的所有元器件，然后画出原理图，见图1该表清楚的表达出74HC138的逻辑功能，即三输入八输出和使能端的有效电平，同时说明了74HC138的工作状态和输出有效电平。

由74HC138译码器和几个非门，或非门和与门组成的原理图电路，接通电源就进入工作状态，通过开关导通或打开表示输入各评委的投票结果，后面通过发光二极管输出并显示投票结果。

设计一个4人表决电路（精品）

设计一个4人表决电路
当表决某一提案时，多数人同意，提案通过；如两人同意，其中一人为董事长时，提案也通过，设A为董事长。

一、真值表
二、函数表达式
Y=AB+ACD+BCD+ABC
三、逻辑图
四、验证
设A、B、C、D四人表决，同意提案时用1表示，不同意用0表示，A为董事长
1、当B、C、D三人同意时，提案通过，输出1
2、当A、D二人同意时，提案通过，输出1
3、当A、C二人同意时，提案通过，输出1
4、当A、C、D三人同意时，提案通过，输出1
5、当A、B二人同意时，提案通过，输出1
6、当A、B、D三人同意时，提案通过，输出1
7、当A、B、C三人同意时，提案通过，输出1
8、当A、B、C、D四人同意时，提案通过，输出1
五、结论
通过对设计电路的验证，本设计电路可以完成题目的要求。

通过此电路可以设计四人或几人表决器。

实验中应注意A的表决权。

数字电路设计---四人抢答器

一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3. 抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。

当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。

5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

二、预习要求1．复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。

2．设计可预置时间的定时电路。

3．分析与设计时序控制电路。

4. 画出定时抢答器的整机逻辑电路图三、设计原理与参考电路1．数字抢答器总体方框图如图所示为总体方框图。

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?quot;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。

定时器倒计时，扬声器给出声响提示。

选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。

2．单元电路设计(1) 抢答器电路参考电路如图所示。

该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。

四人表决电路课程设计

数字电路项目二
四人表决电路
一、实验目的
1.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。

2.掌握组合逻辑电路的设计方法。

二、实验预习要求
1.熟悉门电路工作原理及相应的逻辑表达式。

2.熟悉数字集成块的引线位置及引线用途。

3.预习组合逻辑电路的分析与设计步骤。

三、材料：
1、74LS20 四个
2、导线若干
3、面包板两块
4、开关4个
5、9V电池一个
6、发光二极管一个
7、电阻1K欧一个、
四、实验原理
1．组合逻辑电路一般设计的过程为图4、1所示。

图4、1 组合逻辑电路设计方框图
2原理逻辑表达式
A=—
A BCD+A
—
B CD+AB
—
C D+ABC
—
D+ABCD
3填真值表
A B C D Y A B C D Y
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 4用卡诺图化简
5原理图
五成品图
六总结
做这个项目其实蛮有味趣的，但也让我们花了比较多的时间，因为需要时间去了解各个元器件的性能以及检测。

还有就是原理图的理解；考虑元器件在板上的布局和安装。

这次做的很勉强，没有达到理想效果，例如布局还是不合理，不美观。

希望下个项目努力做更好。

四人表决器电路设计

四人表决器电路设计名称:综合培训项目1题目:四人投票的电路设计职业:等级:姓氏，名字:号码:辽宁工业大学数字电子技术综合培训项目1绩效评估表评价、校准、标准、评价指标、设计内容、标准、思路清晰、方案合理、格式正确、顺序正确、内容合理、内容完整、语言流畅、图表清晰、描述清晰、评价评分正确、11、11、14分、评分、设计报告、答疑和辩论、总评分日期、XXXX“综合培训项目1”任务书一、综合培训主题四人投票器的电路设计二。

目的和要求1.目的:利用不同类型的门电路或中小规模集成电路设计简单的组合电路，学习仿真软件的应用，学习如何制作word文档。

2.要求:设计一个四人投票机。

根据少数服从多数的规则，如果三个或更多的人同意，他们就会通过。

绿灯和红灯用来指示是否通过，数码管用来显示同意的人数。

门电路或中型集成电路解码器、数字选择器和加法器用于完成控制任务。

与其他研究方案相比，它可以用相关仿真软件绘制逻辑图，用仿真软件验证电路功能。

结果表:每个小组提交一份综合培训报告；现场或视频防御；有能力的学生创造现实。

提交时间:第四章组合电路设计知识点讲授后一周内提交。

三。

培训计划项目综合培训班将持续一周，并持续一节课。

第一天:检查所选主题的材料，确定总体设计方案；第2 ~ 3天:学习Multisim仿真软件，熟悉Visio绘图软件。

第4 ~ 5天:演示电路设计，用仿真软件模拟电路设计，观察是否满足设计要求；；第6 ~ 7天:按照格式要求准备和整理设计报告。

四.设计要求1.每个学生根据分配给他的任务完成训练。

2.制图统一采用年和月。

天摘要四人投票机在我们的生活中被广泛使用，比如投票。

掌握四人投票机的工作原理对我们理解和掌握投票机具有重要意义。

本课程设计是利用数字电子技术知识制作一台四人投票机。

在mulitisim软件中，集成电路用于将四个74LS183和一个74LS48芯片连接到发光二极管数码管，其中一个显示赞成的人数。

4人智力竞赛抢答器设计

4人智力竞赛抢答器设计(2009-12-13 15:42:40)转载标签：智力竞赛锁存器倒计时选手计数器it 分类：数字电路课题4人智力竞赛抢答器一、设计内容及要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器，具体要求如下：1、4名选手编号为；1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

2、给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（编号显示、数码管熄灭）和抢答的开始。

3、抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4、抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。

参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，此时扬声器发出0.5秒音响，同时定时器停止倒计时，显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。

5、如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。

系统扬声器报警（音响持续0.5秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。

二、系统原理框图三、工作原理电路由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路，倒计时电路和音响产生电路组成。

当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上，同时产生相应的音响效果。

主持人按开始键时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。

四、单元电路设计参数计算及元器件选择1. 编码电路编码器的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码，送给7段显示译码器。

其真值表为：2. 锁存器电路该电路的作用是捕捉按键按下的阶跃信号并锁存。

电路如下图所示：3. 倒计时显示电路该电路使用十进制计数器74LS190，主持人宣布开始时，按下按钮，同时使计数器置数为“9”，在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示，直到零时停止。

四人表决器课程设计

数字电子技术实验
一．实验名称：设计四人表决器。

二．实验要求：根据组合逻辑电路的设计步骤，根据设计内容，进行逻辑定义，写出真值表，学出逻辑表达式，用卡若图
进行化简，最终把表达式表示与非逻辑关系来实现，画出
逻辑电路图。

三．设计原理及步骤：
表决器即是有三人或三人以上人同意，则表决结果通
过。

否则不通过。

1．设计中我们设A、B、C、D为表决人，若它们中有三个或三个以上同意（即为高电平1），则表决结果通
过（即表决结果F为高电平1），否则表决不通过（即
F为低电平0）。

2．根据步骤一中所述作出真值表：
3.根据真值表画出卡诺图并求出逻辑表达式：
则可以求出：
F=ABC+ACD+ABD+BCD
4.按要求将其化为与非式：
F=((ABC)’(ACD)’(ABD)’(BCD)’)’
5.根据化简所得的与非逻辑式并用仿真软件所画逻辑图如下：
6.由以上仿真逻辑图可以看出：当输入端有三个或三个以上的高电平，出入端才为高电平（即灯亮）。

否则灯不亮。

满足老师的要求。

下面为用译码器的方法：。

四人表决器

摘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：指拨开关、数码显示器、LED第一章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 灯数码管蜂鸣器第二章电路设计及工作原理分析2.1 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”。

2.2 真值表表2-1 四人表决器真值表由表2-1得： ABCD D C AB CD B A BCD A Y +++=A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 01 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 111112.3 卡诺图CDAB 00 01 11 1000011110图2-1四人表决器卡诺图由图3-2得：)15,14,13,11,7(m ABC ACD BCD ABD Y ∑=+++=或2.4 逻辑电路图图2-2 四人表决器逻辑电路图0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 01第三章电路仿真本设计中采用的是Proteus7.5仿真软件。

四人优先表决电路的设计与仿真-EWB实验报告

南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称四人优先表决电路的设计与仿真实验（实习）日期 2015年9月21日得分指导教师院电子与信息工程专业电子信息工程年级 13 班次 3 姓名王亮学号201323059371．实验目的：掌握四D触发器74LS175的原理及使用。

熟悉与非门的使用。

掌握实践电路的工作原理。

练习独立分析故障及排除故障的能力。

2．实验内容：优先表决电路是用来判断哪一个预定状态优先发生的电路，如判断赛跑者谁先到达终点，智力竞赛中谁先抢答等。

该电路是用4D触发器和与非门组成的，CP 脉冲电路由555电路提供，按钮为抢答人按钮，space按钮为主持人复位按钮。

当无人抢答时，按钮F、D、S、A均为低电平，这是触发器CP端虽然有连续脉冲输入（脉冲频率约10KHZ），但74LS175的输入端Q1~Q4均为0 ，数码管不亮，蜂鸣器输入端为低电平，所以也不发声。

当有人抢答时，例如D键被按下时，在CP脉冲作用下，Q1立即变为1，数码管被点亮，同时4与非门输出端为高电平，蜂鸣器发声，在经反向后，控制从555来的脉冲不能再作用到触发器，即使其他抢答者按下按钮也将不起作用。

主持者可通过按space按钮，使电路恢复正常状态，并为下一次抢答作好准备。

实验电路图：3．实验步骤：（1）按照实验电路图的要求，在EWB软件中连接电路。

（2）分别按下F、D、S、A按钮，观察数码管是否正常，蜂鸣器是否发声。

（3）按下space按钮，观察电路是否能正常复位，即数码管全灭，蜂鸣器不响。

（4）如果发现电路工作不正常，按照原理进行分析，借助仪表检查电路，找出原因加以解决。

4．实验分析和总结分析：经仿真测试，电路满足设计要求，能够成功的完成抢答和复位。

总结：通过本次实验，我掌握了四D触发器74LS175的原理及使用，熟悉了与非门的使用，掌握了实践电路的工作原理，练习了独立分析电路的能力。

同时本次实验也增加了我的实践经验，锻炼了我的动手能力，使我进一步熟悉和熟练了EWB电路模拟仿真软件的使用。

四人表决器电路设计资料

四人表决器电路设计资料名称：综合训练项目一题目：四人表决器电路设计专业：班级：姓名：学号：辽宁工程技术大学《数字电子技术》综合训练项目一成绩评定表《综合训练项目一》任务书一、综合训练题目四人表决器电路设计二、目的和要求1、目的：会运用不同类型门电路或中、小规模集成电路，设计简单组合电路，学习仿真软件应用，学习word文档制作。

2、要求：设计一个四人表决器，按少数服从多数规则，三人或三人以上同意，则通过。

利用绿、红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、数选器、加法器等完成控制任务；有研究方案比较，能够应用相关仿真软件绘制逻辑图，用仿真软件验证电路功能。

成果形式：每小组提交综合训练报告一份；现场或视频答辩；有能力的同学制作实物。

上交时间：在讲授完第四章中的组合电路设计知识点后的一周之内提交。

三、训练计划项目综合训练课下1周，课上1节。

第1天：针对选题查资料，确定整体设计方案；第2～3天：学习Multisim仿真软件，熟悉Visio绘图软件。

第4～5天：论证电路设计，利用仿真软件仿真设计电路，观察能否达到设计要求；；第6～7天：按格式要求编写整理设计报告。

四、设计要求1. 每名同学按照自己分配的任务要求完成训练。

2. 绘图统一采用Visio2010。

指导教师：日期：2017 年月日四人表决器在我们生活中应用非常广泛，比如表决等。

掌握四人表决器的工作原理，对我们理解和掌握表决器具有重要意义。

本次的课程设计就是利用数字电子技术的知识做一个四人表决器。

在mulitisim软件中，利用集成电路，通过四片74LS183和一片74LS48芯片连接到LED数码管上，一个显示赞成人数；再通过与门和非门，实现通过与否的判决。

经过仿真，符合四人表决的功能。

关键词：四人表决器；74LS183；74LS84；LED数码管综述 (1)1 方案设计与分析 (2)2 电路设计框图及功能描述 (2)3 电路设计及其原理 (3)3.1 门电路的组合 (3)3.2 累加器 (3)3.3 译码部份 (4)3.4总电路图的设计 (4)4 仿真结果 (5)5 测试结果分析 (7)设计体会 (8)随着信息化的发展和人们生活节奏的提高，为了提高工作效率，方便的显示表决的结果，表决器发挥的作用越来越大。

四人智力竞赛抢答器电路原理及设计

目录一、设计目的 (2)二、设计任务与要求 (2)1、设计任务 (2)2、设计要求 (2)三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 (3)1、设计方案 (3)2、系统框图 (3)3、方案比较 (4)方案1 (4)方案2: (4)方案3： (4)4、单元电路设计及元器件选择 (4)（1）抢答电路 (4)（2）定时电路 (7)（3）报警电路 (9)（4）时序控制电路 (10)（5）元器件列表 (12)5、四路抢答器总电路图 (13)四、设计过程中的问题和解决办法 (13)五、设计成品的优点与不足 (14)六、心得体会 (14)七、实物图 (15)1、正面 (15)2、反面 (16)四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。

选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。

2、设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。

参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。

04.设计一个四名选手竞赛抢答电路

一、设计要求：设计一个四名选手竞赛抢答电路,四个选手每人有一个抢答按键，并对应各有一只指示灯。

主持人有一个用于控制指示灯和报警声的复位键和一个抢答允许控制键。

另外还设有一个犯规指示灯。

当某个选手先按下抢答键后其相应的指示灯点亮，其余的选手再按无效。

如果选手在主持人的抢答允许控制键按下之前按抢答键，其对应指示灯亮，发出报警声，同时犯规指示灯点亮。

二、设计方案：1. 设计原理及设计方案选择74LS161D五个，四个用于组成抢答电路，一个用于组成控制电路，指示灯五个，四个用于显示选手抢答，一个用于违规显示，蜂鸣器一个，用于违规报警，其余的用于配合组成电路用74LS161D组成每位选手的抢答电路，J1到J4为对应选手的抢答按钮（J1=A，J2=B，J3=C,J4=D）用74LS161D 和与非门组成控制电路，J5为允许抢答按钮（J5=Q）J6为复位按钮（J6=R）。

2. 元器件选择及参数计算元器件：74LS161D 五个74LS00N 一个74LS21N 一个74LS05N 四个74LS08D 一个指示灯一个蜂鸣器一个三、设计电路总体电路抢答电路：控制电路：四、设计总结：1. 调试过程中遇到的问题（1）当有选手抢答后其余再抢答无效无法实现；（3）违规不报警；2. 对所遇到问题的分析、处理、解决方法通过每一个选手用一个74LS161D控制，当按下抢答按钮，输入一个脉冲，计数器置1。

再通过非门变成0，四位选手通过与门将输出接入每一个74SL161D的P端，便可让其他选手抢答无效。

允许抢答的实现是通过相应按钮向74LS161D输入一个脉冲通过非门和与门输入到违规操作显示灯和蜂鸣器，即可实现允许抢答和违规报警。

3. 设计收获和心得体会通过这次抢答器的设计，我深入的了解了74LS161D的庞大功能，同时对它的认识又更进一步了。

学会了不少逻辑电路的设计知识。

四人表决器

实验一四人表决器的VHDL设计一、实验内容1.使用VHDL设计一个四人表决器；2.用Basys2开发板载的数码管来显示四人表决器的过程。

二、设计要求在Xilinx FPGA上实现四人表决器。

三、实验原理该计数器包括的模块有（1）分频模块（2）计数模块（3）设计需要产生两个周期的时钟信号，将Basys2开发板的50MHZ 转变成1s的时钟，让计数器在此周期下进行下一项操作，另外一个时钟，让数码管十位和个位不断地扫描选通。

四、实验步骤与方法1..建立工程文件1.单击”File”—”New Project”, 出现如下窗口2.确定工作路径和工程名，路径和工程名不能包含汉字3.选定顶层文件类型，选择Schematic。

2.工程参数设置File→New Project→输入工程文件名cx60_1→选择Family：Spartan 3E；Device：XC3S100E;Package：CP132；Preferred Language：HDL→Finish。

3.绘制原理图1.快捷键或者单击project-“new souce”，弹出Select Souce Type窗口，创建新的源文件。

2.在新文件的向导框里，选择源文件类型。

3.点击“next”，点击“finish”.原理图输入已完成。

开始仿真验证4.新建测试文件5.引脚约束6.开始仿真验证7.综合Implement design 实现环节generate programming file 生成比特文件8.下载程序六、注意事项1.路径和工程名中不能包含汉字，最好不以数字打头；2.编写程序时要注意需使用英文输入法；综合与实现时，如果出现warning，可继续进行。

哈工大电子技术实验四人无弃权表决电路(高分版)

姓名XXX 班级1108301 学号xx 实验日期节次9-11 教师签字成绩四人无弃权表决电路1.实验目的1）掌握74LS20的逻辑功能和使用方法；2）通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计方法。

2.总体设计方案或技术路线设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过，即三人以上包括三人)，用74LS20来实现。

1）根据任务的要求，设计电路；2）用代数化简法求出最简的逻辑表达式；3）根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件（与、或、非）构成电路；4）最后，用实验来验证设计的正确性。

3.实验电路图1）ABCD输入端，接数据开关；Z输出端接电平指示器;2）改变ABCD的组态，记录Z的变化，验证逻辑函数的功能及设计的正确性。

4. 仪器设备名称、型号1）实验箱 1台2）双踪示波器 1台3）双路直流稳压电源 1台4）数字万用表 1只5）74LS20 3片5.理论分析或仿真分析结果74LS20管脚图：逻辑关系式：C ABD Z=ABC+BCD+ACD+ABD=AB BCDACD逻辑图：6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）真值表：7.实验结论由真值表可知，四人无弃权表决电路设计成功，实现了预期功能。

8.实验中出现的问题及解决对策实验过程中由于有五个与门，而每个74LS20可实现两个与门，故线路连起来相当复杂，容易混淆，故在连接电路时安排好位置，标记好引脚和接头。

9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议此次设计是对经典四人表决电路的一次创新，利用书本上的知识和以前类似实验的设计思路进行了此次实验，锻炼了实践能力，熟悉了组合逻辑电路的设计方法。

这次的实验绝对原创的，是对以前做过的实验的一次创新，复杂了不少，锻炼了能力。

10．参考文献[1]电工学实验教程/王宇红主编.——北京：机械工业出版社，（重印）。

四人表决器的设计(教案)

四人表决器的设计教学目标：1. 了解四人表决器的基本原理和功能；2. 学习数字电路的基本组成和设计方法；3. 培养学生的动手能力和团队协作精神。

教学内容：第一章：四人表决器简介1.1 四人表决器的定义和作用1.2 四人表决器的应用领域第二章：数字电路基础2.1 数字电路的基本概念2.2 逻辑门电路2.3 组合逻辑电路第三章：四人表决器的设计原理3.1 四人表决器的逻辑功能3.2 表决器电路的设计方法3.3 四人表决器的真值表和逻辑图第四章：四人表决器的仿真与实验4.1 仿真软件的选择和操作4.2 四人表决器电路的仿真过程4.3 实验操作步骤和注意事项第五章：团队协作与创新5.1 团队协作的意义和重要性5.2 创新思维与设计思路5.3 团队协作与创新在四人表决器设计中的应用教学方法：1. 采用讲授法，讲解四人表决器的原理和设计方法；2. 利用仿真软件，进行四人表决器电路的仿真实验；3. 鼓励学生进行团队协作，培养创新思维和实践能力。

教学评价：1. 课后作业：要求学生完成四人表决器的设计图纸和报告；2. 课堂讨论：评估学生在团队协作中的表现和创新思维；3. 实验报告：评估学生在仿真实验中的操作能力和问题解决能力。

教学资源：1. 教材：《数字电路与逻辑设计》；2. 仿真软件：如Multisim、Proteus等；3. 实验设备：四人表决器实验板、逻辑门电路模块等。

教学进度安排：1. 第一章：2课时；2. 第二章：3课时；3. 第三章：4课时；4. 第四章：3课时；5. 第五章：2课时。

第六章：四人表决器电路的模块化设计6.1 模块化设计概念6.2 表决器模块设计6.3 电路集成与测试第七章：四人表决器的设计与仿真7.1 设计流程概述7.2 电路图绘制7.3 仿真测试与优化第八章：四人表决器的PCB设计8.1 PCB设计基础8.2 表决器PCB布局8.3 布线规则与PCB制作第九章：四人表决器的实物制作与调试9.1 实物制作准备9.2 焊接技巧与注意事项9.3 实物电路调试与问题解决第十章：总结与拓展10.1 课程总结10.2 技术拓展与前沿10.3 课程反馈与改进计划教学方法：6. 采用案例分析法，讲解四人表决器模块化设计的具体应用；7. 利用电路设计软件，进行四人表决器电路的设计与仿真；8. 通过示范和指导，让学生掌握PCB设计的基本技巧；9. 以实践操作为主，培养学生的焊接技能和实物调试能力；10. 通过小组讨论和反馈，总结课程收获并提出改进建议。

4人表决器

四人表决器设计方案设计人：设计目的：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“四人表决器电路”方法和工作原理。

设计思想：多数同意才通过，可以推出只有三人或三人以上才输出结果为真。

真值表：ABCD代表四个人，Y代表结果1逻辑函数式： Y=ABCD’+ABC’D+AB’CD+A’BCD+ABCD卡诺图化简：化简结果：Y=ABD+ABC+BCD+ACD实现控制通过部分：用门电路实现或译码器实现1.用门电路实现(1)用与门或门实现Y=ABD+ABC+BCD+ACD(2)用与非门实现Y=((ABD+ABC+BCD+ACD)’)’=((ABD)’(ABC)’(BCD)’(ACD)’)’这里用与非门实现，结果如下仿真结果：ABCD任意三人通过，结果如下：用与非门比较好，因为只用了一种门电路，节约成本2.用译码器实现Y=ABCD’+ABC’D+AB’CD+A’BCD+ABCD=m7+m11+m13+m14+m15=((m7)’(m11)’(m13)’(m14)’(m15)’)’仿真结果任意三个人同意就通过：由于在后面的数码管显示部分还要用到译码器，所以用第二种方案：用译码器实现比较好，这种方法可以节约器件，大大简化电路，有效降低成本。

数码管显示通过人数部分Z1表示0个人通过Z1=A’B’C’D’=m0Z2表示1个人通过Z2=A’B’C’D+A’B’C D’+A’BC’D’+AB’C’D’=m1+m2+m4+m8同理Z3=A’B’CD+A’BC’D+AB’C’D+A’BCD’+AB’CD’+ABC’D’=m3+m5+m9+m6+m10+m12Z4=ABCD’+ABC’D+A’BCD=m7+m11+m13+m14Z5=ABCD=m15用与非形势写出Z1=(m0’)’Z2=((m1)’(m2)’(m4)’(m8)’)’Z3=(（m3）’(m5)’(m6)’(m9)’(m10)’(m12)’）’Z4=((m7)’(m11)’(m13)’(m14)’)’Z5=(m15)’仿真结果四人表决器最终电路运用数码管的译码器来实现控制通过部分的部分电路，大大简化器件使用，有效节约成本以三人通过为例，结果如下。

四人抢答器电路设计

四人抢答器电路设计一、设计目标本次设计的目标是设计一个四人抢答器电路，使得四个参赛者可以通过按下按钮来抢答，且每次只有一个人能够抢答成功。

同时，需要在电路中添加一些保护措施，以避免电路出现故障或损坏。

二、电路原理1.按键模块每个参赛者都需要一个按键模块，用来触发抢答器。

在本次设计中，我们可以采用常见的机械按键或者触摸开关作为按键模块。

2.计时模块为了保证每个参赛者都有相同的时间来进行抢答，需要添加计时模块。

在本次设计中，我们可以采用555定时器芯片来实现计时功能。

3.状态指示灯为了方便参赛者和观众了解当前的抢答状态，需要添加状态指示灯。

在本次设计中，我们可以采用LED灯作为状态指示灯。

4.保护电路为了避免电路出现故障或损坏，需要添加保护电路。

在本次设计中，我们可以采用稳压器、过压保护和反向保护等措施来实现保护功能。

三、具体实现1.按键模块的接入将四个按键模块分别接入到单片机的四个IO口上，并通过上拉电阻将IO口电平拉高。

当参赛者按下按键时，对应的IO口电平会变为低电平，触发抢答器。

2.计时模块的接入将555定时器芯片连接到单片机的一个IO口上，并通过外部元件调整计时时间。

在每次抢答开始时，单片机会向555定时器芯片发送一个触发信号，开始计时。

当计时结束后，555定时器芯片会输出一个高电平信号，表示抢答时间已经结束。

3.状态指示灯的接入将四个LED灯分别连接到单片机的四个IO口上，并通过限流电阻限制LED灯的电流。

当某个参赛者抢答成功时，对应的LED灯会亮起。

4.保护电路的接入将稳压器连接到单片机供电端口上，以保证单片机工作稳定。

同时，在输入端添加过压保护和反向保护二极管，以避免外部环境对电路造成损害。

四、总结本次设计实现了四人抢答器功能，并添加了一些保护措施以避免故障和损坏。

通过按键模块、计时模块和状态指示灯的组合，实现了抢答器的正常运行。

同时，通过添加稳压器、过压保护和反向保护等措施，保证了电路的稳定性和安全性。