四人表决器的设计 课程设计报告
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。
四人表决器[技巧]
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实验二组合逻辑电路分析与测试一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法。
2．验证半加器和全加器电路的逻辑功能。
3．了解两个二进制数求和运算的规律。
4．学会数字电子线路故障检测的一般方法。
二、实验原理1．分析逻辑电路的方法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。
2．实验线路（1）用与非门组成的半加器，如图4-4-1所示。
图4-4-1（2）用异或门组成的半加器，如图4-4-2所示。
（3）用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如图4-4-３所示：3．集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材１．数字实验箱 ２．集成块74LS00３．集成块74LS54 ４．集成块74LS86５．万用表 6．＋5V 直流电源图四、实验内容及步骤１．检查所用集成块的好坏。
２．测试用与非门组成的半加器的逻辑功能。
（1）按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A 、B 接在实验箱逻辑控制开关插孔，X 1、X 2、X 3、S n 、C n 分别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。
（2）改变输入端A 、B 的逻辑状态，观察各点相应的逻辑状态，将结果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态是否正确。
表4-4-1３．测试用异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能（1）按图4-4-2接线，将输入端A 、B 分别接在逻辑控制开关插孔，C n 、S n 分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。
（2）改变输入端A n 、B n 的逻辑状态，观察S n 和C n 的显示状态，并将测试结果填入表4-4-2中，并分析结果正确与否。
若输出有误，分析其原因并查找故障点。
４．测试用与非门、与或非门组成的全加器的逻辑功能。
（1）按图4-4-3接线，输入端A n 、B n 、C n-1分别接逻辑控制开关插孔, S n 、C n 分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。
4人表决器课程设计
4 人表决器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解4人表决器的原理和功能，掌握其电路组成及工作流程。
2. 学生能运用所学知识，设计并搭建简单的4人表决器电路。
3. 学生了解数字电路基础知识，掌握基本的逻辑门及其功能。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决4人表决器电路中可能出现的问题。
2. 学生能够熟练使用实验器材，进行电路搭建和调试。
3. 学生能通过小组合作，提高沟通协调能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生认识到团队合作的重要性，树立团队协作的价值观。
3. 学生在实践过程中，体验成功的喜悦，增强自信心。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生通过动手实践，掌握4人表决器的基本原理和搭建方法。
学生特点：五年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但需引导激发学习兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导他们主动探究、合作学习，培养实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
1. 数字电路基础知识：逻辑门的概念、种类及功能，重点讲解与门、或门和非门的工作原理。
2. 4人表决器原理：介绍4人表决器的功能，分析其电路原理，探讨如何实现多数人意见的表决结果。
3. 实践操作：指导学生使用面包板、逻辑门集成电路、开关、LED灯等实验器材，搭建4人表决器电路。
4. 教学案例：结合教材相关章节，分析实际生活中的表决器应用，如电梯控制系统、交通信号灯等。
5. 故障排查与调试：教授学生如何分析并解决电路搭建过程中可能出现的故障，提高动手解决问题的能力。
6. 小组合作：组织学生进行小组讨论和实践，培养团队合作精神，提高沟通协调能力。
教学内容安排和进度：第一课时：数字电路基础知识，介绍逻辑门及其功能。
第二课时：4人表决器原理，分析电路工作原理。
第三课时：实践操作，指导学生搭建4人表决器电路。
四人表决器课程设计报告
电子课程设计报告题目：设计四人表决器课程：电子技术课程设计学生XX：学生学号：1414020221年级：2014级专业：电子信息工程班级：2班指导教师：赵旺电子工程学院制2016年5月设计四人表决器学生：任春晖指导教师：赵旺电子工程学院电子信息工程1设计的任务与要求1.1课程设计的任务1.综合应用数字电路知识设计一个四电路表决器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2.深入了解表决器的工作原理。
3.掌握multisim软件的操作并对设计进展仿真。
4.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
5.通过本设计熟悉中规模集成电路进展时序电路和组合电路设计的方法，掌握四人表决器的设计方法。
1.2课程设计的要求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，表决通过〕。
否那么灯不亮〔表决不通过〕。
2四人表决器方案制定2.1表决电路设计的原理使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路设计方法。
设计组合电路的一般步骤如图一所示。
图一组合逻辑电路设计流程图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，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。
最后，用实验来验证设计的正确性。
2.2表决电路的设计方案设计中我们设A、B、C、D为表决人，假设它们中有三个或三个以上同意〔即为高电平1〕，那么表决结果通过〔即表决结果F为高电平1〕，否那么表决不通过〔即F为低电平0〕。
①根据步骤一中所述作出真值表：表1 真值表②根据真值表画出卡诺图并求出逻辑表达式：表2 卡洛图③由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非〞的形式。
Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD＝ABCACD⋅⋅ABC⋅BCD④根据逻辑表达式画出用“与非门〞构成的逻辑电路如图二所示。
图二逻辑电路图3Altium Designer软件介绍与原理图3.1软件介绍Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows操作系统。
多人表决器课程设计
多人表决器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握多人表决器的基本原理与电路组成。
2. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的多人表决器电路。
3. 学生能够解释多人表决器在现实生活中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够运用逻辑推理和分析能力，解决多人表决器电路设计中的问题。
2. 学生能够通过小组合作，进行电路搭建与调试，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用信息技术工具，如电路仿真软件，进行电路设计与分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发探究精神。
2. 学生养成合作、分享的学习习惯，增强团队协作能力。
3. 学生认识到科技进步对生活的影响，培养创新意识和责任感。
本课程针对初中年级学生，结合电子技术基础知识，以实用性为导向，注重培养学生的动手实践能力、逻辑思维能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高学生对电子技术的认识和应用能力。
同时，激发学生的学习兴趣，培养创新精神和责任感。
课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展，为后续学习打下坚实基础。
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. 多人表决器基本原理- 介绍电路基本组成元素- 讲解逻辑门电路的工作原理- 分析多人表决器的逻辑功能2. 多人表决器电路设计- 学习使用逻辑门设计简单的表决器电路- 了解表决器电路在实际应用中的连接方式- 掌握使用电路图表示表决器电路3. 多人表决器电路搭建与调试- 学习使用实验器材进行电路搭建- 掌握电路调试方法，解决常见问题- 体验团队合作，完成电路搭建与调试4. 多人表决器应用案例分析- 分析现实生活中的表决器应用案例- 了解表决器在不同场景下的作用- 探讨表决器在科技发展中的重要性教学内容按照以上大纲进行安排和进度制定，注重系统性和科学性。
在教学过程中，将引用教材相关章节，如“逻辑门电路”、“组合逻辑电路”等，确保教学内容与课本紧密关联。
4人表决器课程设计
4人表决器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解4人表决器的原理与功能，掌握其电路组成和逻辑设计。
2. 学生能运用所学知识，分析并解释4人表决器在实际应用中的工作过程。
3. 学生了解数字电路基础知识，掌握基本的逻辑门电路及其应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成4人表决器的电路搭建，进行实际操作。
2. 学生能够运用所学知识解决简单的数字电路问题，具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成项目任务，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强学习动力，树立科技创新意识。
2. 学生在学习过程中，培养耐心、细心和严谨的科学态度。
3. 学生通过团队合作，学会互相尊重、关心他人，培养团队精神和社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，以项目为导向，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需引导学生自主学习，鼓励学生提问、思考、实践，关注学生的学习过程和情感态度，提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解与实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，主要包括以下方面：1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、逻辑函数及其表达方法、基本逻辑门电路（与门、或门、非门等）的应用。
2. 4人表决器原理与设计：- 4人表决器的功能与作用- 4人表决器的电路组成- 逻辑表达式推导及简化- 4人表决器电路图的绘制3. 实践操作：- 4人表决器电路搭建与调试- 故障排查与问题解决- 团队合作与沟通协调教学大纲安排如下：第一课时：数字电路基础知识复习，介绍4人表决器原理及功能。
第二课时：推导4人表决器的逻辑表达式，学习电路图的绘制。
第三课时：分组讨论，制定电路搭建方案。
第四课时：实践操作，搭建4人表决器电路，进行调试。
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。
EDA实验报告含结果图
EDA电子课程实验报告专业：班级：姓名：学号：实验一四人表决器一实验目的1、熟悉Quartus II软件的使用。
2、熟悉EDA-IV实验箱。
3、熟悉EDA开发的基本流程。
二硬件需求1、RC-EDA-IV型实验箱一台；2、RC-EDA-IV型实验箱配套USB-Blaster下载器一个；3、PC机一台。
三实验原理所谓表决器就是对于一个行为，由多个人投票，如果同意的票数过半，就认为此行为可行；否则如果否决的票数过半，则认为此行为无效。
四人表决器顾名思义就是由四个人来投票，当同意的票数大于或者等于3人时，则认为同意；反之，当否决的票数大于或者等于2人时，则认为不同意。
实验中用4个拨挡开关来表示4个人，当对应的拨挡开关输入为‘1’时，表示此人同意；否则若拨挡开关输入为‘0’时，则表示此人反对。
表决的结果用一个LED表示，若表决的结果为同意，则LED被点亮；否则，如果表决的结果为反对，则LED不会被点亮。
四实验内容VHDL程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;--------------------------------------------------------------------entity EXP3 isport(k1,K2,K3,K4 : in std_logic;ledag : out std_logic_vector(3 downto 0);m_Result : out std_logic);end EXP3;--------------------------------------------------------------------architecture behave of EXP3 issignal K_Num : std_logic_vector(2 downto 0); signal K1_Num,K2_Num: std_logic_vector(2 downto 0); signal K3_Num,K4_Num: std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess(K1,K2,K3,K4)beginK1_Num<='0'&'0'&K1;K2_Num<='0'&'0'&K2;K3_Num<='0'&'0'&K3;K4_Num<='0'&'0'&K4;end process;process(K1_Num,K2_Num,K3_Num,K4_Num,)beginK_Num<=K1_Num+K2_Num+K3_Num+K4_Num;end process;process(K_Num) beginif(K_Num>2) thenm_Result<='1';elsem_Result<='0';end if;end process;end behave;实验电路实验二格雷码转换一实验目的1、了解格雷码变换的原理。
四人使用表决器电路设计.docx
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评定标准评定指标设计内容设计报告答辩标准思路清晰方案合理、电路完整仿真结果正确格式正确顺序合理内容充实、语言流畅图表清晰叙述清晰，回答正确评定分值得分1111114总成绩日期2017 年月日《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。
四人表决器实验报告
四人表决器实验报告四人表决器实验报告引言：在现代社会，决策是一项非常重要的任务。
无论是在政府机构、企业组织还是家庭中，都需要通过一定的方式来进行决策。
而在许多情况下，决策的过程需要多个人共同参与，因此如何有效地进行集体决策成为一个关键问题。
本次实验旨在探讨四人表决器在集体决策中的应用。
实验目的：1. 了解四人表决器的原理和工作方式；2. 探究四人表决器在集体决策中的优缺点；3. 分析四人表决器在不同场景下的适用性。
实验方法：本次实验采用模拟的方式进行，将四人表决器应用于不同的决策场景中，通过观察和分析来得出结论。
实验过程：1. 场景一：家庭晚餐决策在这个场景中，四个家庭成员需要决定今晚吃什么晚餐。
每个人将根据自己的喜好进行投票，然后通过四人表决器进行统计和计算。
结果显示，A选择了中餐，B选择了西餐，C选择了日本料理，D选择了韩国烧烤。
经过计算，结果显示没有达到一致意见，因此需要继续讨论或采取其他方式进行决策。
2. 场景二：公司项目决策在这个场景中，四位部门经理需要决定公司下一季度的重点项目。
每个经理将根据自己的部门情况和市场需求进行投票，然后通过四人表决器进行统计和计算。
结果显示，A选择了市场拓展项目，B选择了产品研发项目，C选择了人员培训项目，D选择了成本控制项目。
经过计算，结果显示市场拓展项目得到了三票，成为了下一季度的重点项目。
3. 场景三：学生活动策划在这个场景中，四个学生代表需要决定学校下一次活动的主题。
每个代表将根据同学们的意见和自己的想法进行投票，然后通过四人表决器进行统计和计算。
结果显示，A选择了运动会，B选择了文化艺术展览，C选择了志愿者活动，D选择了户外拓展。
经过计算，结果显示文化艺术展览得到了两票，成为了下一次活动的主题。
实验结果与讨论：通过以上实验，我们可以得出以下结论：1. 四人表决器可以帮助集体决策的参与者快速统计和计算投票结果，提高决策效率；2. 四人表决器在需要快速决策的场景中具有一定的优势，可以减少讨论和争论的时间；3. 四人表决器在面对意见分歧较大的情况下可能无法得到一致结果，需要进一步讨论或采取其他决策方式。
数字电路实训报告(四人表决电路、四人抢答电路)参考模板
广东交通职业技术学院数电实训报告指导老师：丘SQ、陈QR姓名：GDCP 班级：信息122 学号：1211111111一、实训目的数字电路实训的目的是使学生通过制作及创新设计数字应用系统，巩固和加深在“数字电子技术”课程中所学的理论知识和实践技能，基本掌握数字单元电路或部件的应用方法。
实践证明，经过此实践性环节的训练，对学生毕业后从事电子技术方面的工作有很大帮助。
简介：这次实训主要包括数显抢答器制作、四人表决电路、数显抢答器创新设计1（五路抢答器）、数显抢答器设计2（分屏显示）等内容二、实验原理组合逻辑单元电路或部件的功能1、门电路与门的功能：实现与逻辑关系；或门的功能：实现或逻辑关系；非门的功能：实现非逻辑关系。
2、编码器与译码器编码器的功能：将具有特定含义的信息编成相应二进制代码输出，常用的有二进制编码器、二-十进制编码器和优先编码器。
译码器的功能：将表示特定意义信息的二进制代码翻译出来，常用的有二进制译码器、二-十进制译码器和数码显示译码器。
3、数据选择器与数据分配器数据选择器的功能：根据地址码的要求，从多路输入信号中选择其中一路输出。
数据分配器的功能：根据地址码的要求，将一路数据分配到指定输出通道上去。
4、触发器CD4013双D触发器的引脚图：Q14 13 12 11 10 9 8V D D Q2 Q2 C P2 R2 D2 S2CD4013Q1Q1C P1 R1D1 S1 V S S1 2 3 4 5 6 7 S CP D R集成触发器：74LS175×116 15 14 13 12 11 10 9 V C C 4Q 4Q 4D 3D 3Q 3Q C P74LS175C R 1Q 1Q 1D 2D 2Q 2Q G N D 1 2 3 4 5 6 7 85、按四人表决电路逻辑图，在数字电路实验箱上，用3片CC4012接成四人表决的实际电路。
三、实验电路图ABC DF四人表决电路逻辑图四路数显抢答器原理图四路分屏显示抢答器原理图工作原理：数字抢答器：每个参赛者控制一个按钮，按动按钮抢答；当有一人按下按钮时，译码器显示该人的编号，其他人的按钮将被锁定无法对电路起作用。
四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）
四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）第一篇：四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目四人电子抢答器二、设计功能1．基本功能（1）抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮key5 ~ key8表示。
（2）设置一个系统重置和抢答控制开关start（key1），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，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。
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。
2.扩展功能（1）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（30秒）。
当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。
（2）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。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，3.自主功能（1）抢答器具有自动计时功能，当有选手抢答答题时间（10秒）自动开始。
（2）报警电路设计：当答题时间和抢答时间将到或结束（还剩3秒时）发出蜂鸣声结束答题。
（3）每个选手有一个记分板，答对题目可以由主持人控制start 键给予加分。
每加一分响一次。
（4）长按start可以自动准备计时和系统清零，短按开始计时和暂停。
三、原理电路设计：1、方案抢答电路：使用74175作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74148作为编码器，对输入的型号进行编码。
输出在共阳数码管显示主持人电路：（1）利用2个74168计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，2个74168被置29，同时将开始倒计时。
假如在30秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。
（2）利用4个74160分别控制4位选手的得分，分别显示在4个共阳数码管。
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。
四人表决器
实验二组合逻辑电路分析与测试一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法。
2．验证半加器和全加器电路的逻辑功能。
3．了解两个二进制数求和运算的规律。
4．学会数字电子线路故障检测的一般方法。
二、实验原理1．分析逻辑电路的方法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。
2．实验线路（1）用与非门组成的半加器，如图4-4-1所示。
（2）用异或门组成的半加器，如图4-4-2所示。
图4-4-2 异或门组成的半加器（3）用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如图4-4-３所示：3．集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材１．数字实验箱２．集成块74LS00３．集成块74LS54 ４．集成块74LS86５．万用表 6．＋5V直流电源四、实验内容及步骤１．检查所用集成块的好坏。
２．测试用与非门组成的半加器的逻辑功能。
（1）按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A、B接在实验箱逻辑控制开关插孔，X1、X2、X3、S n、C n分别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。
（2）改变输入端A、B的逻辑状态，观察各点相应的逻辑状态，将结果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态是否正确。
表4-4-1（1）按图4-4-2接线，将输入端A、B分别接在逻辑控制开关插孔，C n、S n分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。
（2）改变输入端A n、B n的逻辑状态，观察S n和C n的显示状态，并将测试结果填入表4-4-2中，并分析结果正确与否。
若输出有误，分析其原因并查找故障点。
４．测试用与非门、与或非门组成的全加器的逻辑功能。
（1）按图4-4-3接线，输入端A n、B n、C n-1分别接逻辑控制开关插孔, S n、C n分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。
表4-4-2n n n-1n n果填入表4-4-3中。
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。
四人表决器的设计 课程设计报告
四人表决器的设计设计要求某特殊足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决时，当满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，但其中一人必须是教练。
1、方案论证与对比1．1方案一1.1.1设计电路如图21.2 方案二用2输入与非门设计，同样可根据表2的真值表作卡诺图以及它的逻辑函数表达式，这里省略没作，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 方案对比与选择该电路的原理和方案一的区别不大，只是这个全部用的2输入与非门来实现，这个方案中其一元器件使用太过单一，而方案一中用了译码器74HC138，这就使我们更加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，全部用连线就会有很多交叉，使得用protel布线时带来很大的困难。
所以综合以上两个原因我们选择了方案一。
2、分析与设计2、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，但教练的身份比较特别，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。
此外，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根据各输出的逻辑表达式可以写出最初的逻辑表达式，根据学校元件库能提供的元件，对逻辑表达式化简，于是最终确定完成本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。
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四人表决器的设计
设计要求
某特殊足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决时，当满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，但其中一人必须是教练。
1、方案论证与对比
1．1方案一
1.1.1设计电路如图2
1.2 方案二
用2输入与非门设计，同样可根据表2的真值表作卡诺图以及它的逻辑函数表达式，这里省略没作，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 方案对比与选择
该电路的原理和方案一的区别不大，只是这个全部用的2输入与非门来实现，这个方案中其一元器件使用太过单一，而方案一中用了译码器74HC138，这就使我们更加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，全部用连线就会有很多交叉，使得用protel布线时带来很大的困难。
所以综合以上两个原因我们选择了方案一。
2、分析与设计
2、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，但教练的身份比较特别，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。
此外，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
根据各输出的逻辑表达式可以写出最初的逻辑表达式，根据学校元件库能提供的元件，对逻辑表达式化简，于是最终确定完成本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。
表1： 74HC138译码器功能表
设逻辑A表示教练，B,C,D表示三个球迷，L表示投票结果，赞成用1表示，反对用0表示，通过用1表示，不通过用0表示，根据题意列真值表如下：该真值表通过各个逻辑A、B、C、D的不同取值反映出输出L的各种状态。
不同的输入可以得到相应的输出结果即各个表决结果。
表2：原理图的真值表
图2：74HC138引脚图[3]
A B C D
L 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1
该引脚图能够帮助我们对74HC138各个引脚连接时清楚各个引脚的功能。
2、2 框图分析
2、3电路图生成
根据以上分析以及它的功能表，真值表和框图分析可以设计出如下的电路图：
图3：工作原理接线图
3 调试及结果
3、1 原理分析
工作过程：由主持人接通电源表示投票开始，开关S1,S2,S3,S4分别表示教
练A和球迷B,C,D.开关打到低电平时表示不同意，高电平表示同意。
即按下开关就表示同意，不同意就不按开关。
开关S1不接译码器而是直接和译码器的输出端组成与非和或非。
B,C,D分别接译码器的三个输入端。
能同意的状态有三种情况：（1）当B,C,D三个球迷都同意按下开关时不管教练是否同意都可以通过，所以此时只要Y7输出直接接非门，因为Y7是低电平有效[4]，接非门后输出结果为高电平灯亮为同意。
（2）当教练按下开关而球迷中只有两人按时，译码器输出端Y3,Y5,Y6为有效电平（低电平），此时三线接入或非门中，再与A线一起接入与门后输出结果为高电平，此结果表示同意。
（3）当教练同意前提条件下，球迷只有一人同意时也表示投票结果通过，此时译码器的Y1,Y2,Y4输出端为有效电平（低电平），此时三线接入或非门中，与非门的输出结果为高电平再与A线一起接入与门中，结果为高电平。
最后可分别把上述三种情况的输出一起接入或门中，或门的最终输出接发光二极管，灯亮的话就表示投票通过。
3、2调试及结果
所以上面的三种灯亮的情况分别是：
（1）①四人都同意：S1,S2,S3,S4都接通；②只教练不同意，球迷都同意：S1不接通，S2,S3,S4都接通。
（2）在教练同意的前提下(S1接通)球迷有两人同意：① S2,S3 接通，S4不接通；② S3,S4接通，S2不接通；③ S2,S4接通，S3不接通。
（3）在教练同意的前提下(S1接通)球迷只有一人同意：① S2接通，S3,S4不接通；② S3接通，S2,S4不接通；③ S4接通，S2,S3不接通。
用到的非门，或非门，与门等都可以通过芯片来实现。
这样就大大简化了电路，也使得我们熟悉了怎么使用这些芯片。
4、总结与致谢
4.1 体会
通过这次的设计，使我们明白了四人表决器电路的基本原理，了解了74LS138，74HC04(非门),74HC02（或非门）,74HC08（与门）。
四块芯片的功能，也使我们明白了实际电路和设计电路的区别，有好多东西并不是我们想象的那么
简单，电路原理看起来很简单，但实际动手却感觉非常困难，这次设计让我们认识了这点。
再者，这次设计实验让我们对理论知识有了更深刻的理解。
4.2 建议：
对这次设计实验让我们认识到我们的动手能力和思维能力不足，希望以后常开展这种设计性的实验。
再次，希望下次实验老师能够多提供参考资料，多帮我们解决疑惑问题，以便更快更高质量的完成实验。
4.3 致谢
在这次设计过程中得到了很多的帮助，包括李新君老师、刘永贵老师以及钟明生老师的指导，还有同学的建议，在这里特意表示衷心的感谢。
如果仅凭自己一己之力是很难完成这次设计的。
还要那些查询了的网站和参考文献提供了宝贵资料，在这里一一表示感谢！
参考文献
[1] 康华光.《电子技术基础数字部分（第五版）》,[M]．北京：高等教育出版社,2006年.
[2] 金维香、谢玉梅.《电子测试技术》,[M]．长沙：湖南大学出版社,2004年.
[3] 杨碧石.《电子技术实训教程》,[M]．北京：电子工业出版社,2005年.
[4] 彭介华.《电子技术课程设计指导》,[M]．上海：高等教育出版社,2007年.
附录
附录一用到的器材
附表1 器材清单
型号/名称数量备注
74LS138 1 3 8译码器
74HC04 1 非门
74HC02或非门
74HC08与门
开关 4
发光二极管 1
附录二方案一中原理图
附图1 总原理图
附录三 PCB图
附图2 原理图的布线图。