裁判表决电路的设计

裁判表决电路的设计

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

东北大学秦皇岛分校电子信息系电子线路课程设计

裁判表决电路

专业名称

班级学号

学生姓名

指导教师

设计时间

课程设计任务书

专业：通信工程学号：4091127学生姓名（签名）：

设计题目：裁判表决电路

一、设计实验条件

数字电路实验室

二、设计任务及要求

1.根据设计课题要求，查阅相关资料；

2.通过设计方案的比较及所得逻辑器件，拿出最优的设计方案；

3.完成电路的安装、测试；

4.编写设计、安装、测试报告；

5.总结心得体会。

三、设计报告的内容

1.设计题目与设计任务

设计题目：裁判表决电路

设计任务：设计一个4裁判表决电路，其中A裁判为主裁判，B、C、D为副裁判；表决规则为：1）少数服从多数；2）当同意和反对人数相同时，服从主裁判。电路设计规则为：同意用逻辑“1”表示，反对用逻辑“0”表示。电路输出Y等于“0”表示决议不通过，等于“1”表示决议通过要求：写出输出Y的最简与或表达式。用仿真技术模拟实现上述功能。

（1页）

2.前言

设计目的：训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路能力，并能够在软件平台上搭建并仿真。

设计意义：通过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理，EDA软件的使用方法，能够熟练地利用EDA设计、调试数字电路系统，独立完成设计安装、测试全过程。

3.设计主体

各部分设计内容：

裁判表决器功能：设计四人裁判表决器，要求如果同意通过人数大于不同意通过人数则结果为通过，反之则不通过；如果同意通过人数等于不同意通过人数，则以主裁判的决定为最终结果；裁判不可弃权，只能选择通过或者不通过。通过时有红灯亮起。

⑴逻辑赋值：设裁判四人分别为A B C D，表决结果为Y，裁判通过输出为1，不通过输出为0；最终表决结果通过输出为1，不通过输出为0。

⑵列写真值表：

表1 真值表

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

0 1 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 1

1 0 1 0 1

1 0 1 1 1

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

（2页）

⑶由真值表得出逻辑表达式：Y=AB+AD+AC+BCD

⑷选定器件类型为小规模集成电路。

⑹器件选择： DSWPK-4 1个

74LS00D 1个

74LS10D 1个

74LS20D 1个

红色发光二极管 1个

5V电源Vcc 1个

⑺画出逻辑电路图：

图1 用Multisim绘制表决器逻辑电路图

（左边四个端点分别为A B C D；右边的一个端点为输出Y）

（3页）

⑻用Multisim软件仿真表决器电路图：

图 2 仿真软件绘制表决器电路图

分析：根据要使用的逻辑元器件，将所得逻辑表达式Y两次取反，便可以用含有与非门的74LS00,74LS10,74LS20片子来实现。其中74LS00实现AB非、 AC非、 AD非，74LS10实现BCD非，74LS20实现上述四个因式相与取非的的功能。

⑼仿真结果表:

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表2 仿真结果表

A B C D Y LCD灯

0 0 0 0 0 不亮

0 0 0 1 0 不亮

0 0 1 0 0 不亮

0 0 1 1 0 不亮

0 1 0 0 0 不亮

0 1 0 1 0 不亮

0 1 1 0 0 不亮

0 1 1 1 1 亮

1 0 0 0 0 不亮

1 0 0 1 1 亮

1 0 1 0 1 亮

1 0 1 1 1 亮

1 1 0 0 1 亮

1 1 0 1 1 亮

1 1 1 0 1 亮

1 1 1 1 1 亮

⑽结论：通过Multisim软件仿真结果可以得出，DSWPK-4取不同的高低电平，对应A B C D不同的高低电平取值组合，输出端发光二极管得到高电平则亮，反之则灭，结果同真值表相同。即目标逻辑功能——四人裁判表决器可以实现。

4.结束语

本次课程设计是我做的第一个课设，开始的时候觉得特别有压力，老师说的软件之前都没有用过，所以不知道从哪里下手，慢慢的通过百度搜索，了解了EDA 的基本功能。了解之后我们就进入了初步的设计阶段，我们的题目——裁判表决电路的原理应该是最简单的题目，这道题之前我就做过好多次，所以原理的设计我显得得心应手，通过队友的帮助，我用Multisim进行画图的初级阶段，画好图之后我们一起讨论电路的仿真过程，其实做好之后就觉得这道题目就是一个纸老虎，我们就是把电路接上一个高低电平控制端，加上发光二级管，我们的电路就正常运行，总的来说我们的题目确实是挺简单的，通过这次课设我觉得我最大的收获就是学会了仿真软件的使用，熟悉了软件的基本功能，为后续学习打下了坚实的基础。最后，感谢老师给我们这次学习的机会！

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