五人人表决器 数字电路
精品基于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”。
五人多数表决器VHDL
五人多数表决器的VHDL设计1 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）设主持人控制键，复位键：控制键：启动表决；复位键：系统复位。
2 设计说明在脉冲作用下，使用减法计数器，在初值为10秒的时候，主持人按控制键启动表决后，开始计时。
每来一个脉冲计数器就减少1。
一直这样下去，直到计数器变为0。
计数器为0时投票无效。
最后统计投票人数通过同意人数决定表决结果，当投票人不小于3人时，投票通过。
在主持人按下复位键时，计数回到10，重新进行减法计数器。
直到为0。
3 设计结果3.1 电路原理图图1 原理图3.2 信号表voter：一维数组voter用来表示五位表决者；pass：表决最终是否通过（‘1’为“通过”，‘0’为“未通过”）；total：表决通过的人数；count：用来显示倒计时；reset：主持人复位键，用来系统复位；start：主持人控制键，用来启动表决；clk：系统时钟;图2 信号图3.3 仿真结果当处于复位状态时，外界的输入对结果没有影响。
故时间仍为10秒，输出统计人数为0。
仿真波形如图3所示。
图3 复位时的模拟结果在非复位状态下，主持人按下开始键。
表决开始。
在没有人投票的情况下。
时间变为0。
表决结束。
仿真波形如图4所示。
图4 无人赞成时的模拟结果在非复位状态下，主持人按下开始键。
表决开始。
当超出表决时间时才进行表决，此表决无效。
仿真波形如图5所示。
图5 规定时间外的模拟结果在非复位状态下，主持人按下开始键。
表决开始。
在规定时间内只有两人赞同，仿真波形如图6所示。
图6 两人赞成时的结果在非复位状态下，主持人按下开始键。
表决开始。
在规定时间内只有三人赞同，仿真波形如图7所示。
图7 三人赞成时的结果在非复位状态下，主持人按下开始键。
表决开始。
在规定时间内只有四人赞同，仿真波形如图8所示。
图7 四人赞成时的结果该实验是一个具有计时功能的五人表决器，时间限制为10秒，主持人控制复位，开始。
EDA-实验报告
实验一五人表决器设计一、实验目的1 加深对电路理论概念的理解3 加深计算机辅助分析及设计的概念4 了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程二、实验要求制作一个五人表决器，共五个输入信号，一个输出信号。
若输入信号高电平数目多于低电平数目，则输出为高，否则为低。
三、实验原理根据设计要求可知，输入信号共有2^5=32种可能，然而输出为高则有15种可能。
对于本设计，只需一个模块就能完成任务，并采用列写真值表是最简单易懂的方法。
四、计算机辅助设计设A,B,C,D,E引脚为输入引脚，F为输出引脚。
则原理图如1所示图1.1 五人表决器原理图实验程序清单如下：MODULE VOTEA,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE 'COM';TRUTH_TABLE([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,1,1,1]->[1];[0,1,1,1,0]->[1];[0,1,0,1,1]->[1];[0,1,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,1]->[1];[1,1,0,1,1]->[1];[1,1,1,0,1]->[1];[1,1,1,1,0]->[1];[1,1,1,0,0]->[1];[1,1,0,1,0]->[1];[1,1,1,1,1]->[1];[1,1,0,0,1]->[1];[1,0,0,1,1]->[1];[1,0,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,0]->[1];END五、实验测试与仿真根据题目要求，可设输入分别为：0，0，0，0，0；1，1，1，1，1；1，0，1，0，0；0，1，0，1，1。
其测试程序如下所示：MODULE fivevoteA,B,C,D,E,F PIN;X=.X.;TEST_VECTORS([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,0,0,0]->[X];[1,1,1,1,1]->[X];[1,0,1,0,0]->[X];[0,1,0,1,1]->[X];END测试仿真结果如图1.2所示：图1.2 五人表决器设计仿真图可知，设计基本符合题目要求。
五人人表决器数字电路
Guangxi University of Science andTechnology数字电子技术基础课程设计课程名称：数字电子技术课题名称： 5人表决器姓名：庞兴文学号： 201200402009院系：计算机学院通信工程专业专业班级：通信121指导教师：张雅兰完成日期： 2014年7月10日目录一．设计任务 (3)二．设计要求 (3)三．设计目的 (3)四．设计思路 (4)五．设计过程 (4)六．设计体会 (10)一、设计任务①设计一个五人表决器。
②通过灯亮来代表表决是否通过二、设计要求①学习使用八选一数据选择器芯片74LS151进行控制。
②当有三个或三个以上的人同意则通过，少于三个同意则被否决。
③用红灯表示五人中亮灯的情况，用绿灯亮表示通过。
三、设计目的本课程设计是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。
培养学生利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，使学生积累实际电子制作经验，目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用用已学过的知识和对数字电子技术的基本理论，基本概念，基本方法和单元电路，逻辑部件的深入认识，而拓宽思路，扩大视野，进一步巩固，扩充所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。
（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。
（4）学习Altium designer软件四、设计思路（1）设计表决工作电路（2）设计不同开关控制数据选择器（3）设计输出显示电路五、设计过程5.1、方案论证图5.1 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. 对逻辑电位进行数据选择。
3. 对选择后芯片的输出进行显示。
5.2、系统原理五人表决器，只要赞成人数大于或等于三，则表决通过。
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：且动任课教师：冯录 (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。
三人表决器五人表决器的实验报告.doc
三人表决器、五人表决器的实脸报告一实验目的1.熟悉Quartus II软件的基木操作2.学W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本次实验是要设计一个三人表决_________三人表决器真值表:逻辑表达式：U=/?lh2 b2b3 blb3三实验要求1、完成三人表决器的VeH log 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：□ module voter (A, C, Y);input A,B,C; output Y;wire[1:0]add_result;assign esult=A+B+C;assign Y=(add_result>=2)?11tol:11toO;endmodule仿真结果五人表决器:程序代码H module three_voter_ex; inpUt AjrB.rC^D.rE； output Y;wire [1:0] adLd_resu 11; ass ign 沒dd_i:esult = A+B+C+D+E f assign Y= (a_clil_result：＞ = 3 ) ? 11 to 1: 11 toO; endrnociule |仿真结果五、实验体会通过三人表决器和丑人表决器的设计，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VerilogHDL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人体相似，并没有太大的区别。
5人表决开关电路
程序：
#include<stdio.h>
int vote(int a,int b,int c,int d,int e)
{
if(a&&b&&c||a&&b&&d||a&&b&&e||a&&c&&d||a&&c&&e||a&&d&&e||b&&c&&d||b&&c&&e||b&&d &&e||c&&d&&e)
return 1;
else
return 0;
}
int main()
{
int a,b,c,d,e;
printf("输入五个人的表决意愿(0或1，空格分开）：");
scanf("%d%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d,&e);
if(vote(a,b,c,d,e))
printf("表决通过!\n");
else
printf("表决不通过!\n");
}
【实验结果分析】
【实验心得】
通过这次五人表决开关电路的实验，加深了我对五个基本联结词（否定、合取、析取、条件、双条件）的理解、基本掌握了利用基本等价公式化简公式的方法。
为今后的学习打下了扎实的基础。
实验2 五人表决器(无源码)
-1-
制作人：程鸿亮
长安大学 电子与控制工程学院 电子科学与技术系
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4. 用实验平台的 LED 发光阵列实现表决结果和每人的表决信号：
⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏ ⒐⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗
注：要求 LED1 显示判决赞成(led_agr)信号，LED8 显示判决反对(led_opp)信号。 LED3、LED4、LED5 同时显示判决结束信号。LED10、LED11、LED12、LED13、 LED14 显示 5 人的表决信号。
长安大学 电子与控制工程学院 电子科学与技术系
通过对话框中的 Hardware Setup 按钮，选择下载设备：USB-Blaster。参照上图所 示的选项，点击 Start 完成下载。 五、实验结果
以下是对参考代码的编译下载后的部分图例：
说明：初始状态中，分别显示同意和反对票数的数码管 6 和数码管 5 输出“FF”， 表示可以进行新的一次表决操作。此时拨动开关有两个处于高电平(同意)， LED14、LED13 对应被点亮。
I/O31
D9
I/O32
D8
I/O33
D7
I/O34
C9
I/O35
H7
I/O36
Y7
I/O37
Y13
I/O38
U20
I/O39
K20
引脚名称 I/O40 I/O41 I/O42 I/O43 I/O44 I/O45 I/O46 I/O47 I/O48 I/O49 PIO60 PIO61 PIO62 PIO63 PIO64 PIO65 PIO66 PIO67 PIO68 PIO69 PIO70 PIO71 PIO72 PIO73 PIO74 PIO75 PIO76 PIO77 PIO78 PIO79
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Guangxi University of Science and Technology 数字电子技术基础课程设计
课程名称：数字电子技术
课题名称： 5人表决器
姓名：庞兴文
学号： 201200402009
院系：计算机学院通信工程专业
专业班级：通信121
指导教师：张雅兰
完成日期： 2014年7月10日
目录
一．设计任务 (3)
二．设计要求 (3)
三．设计目的 (3)
四．设计思路 (4)
五．设计过程 (4)
六．设计体会 (10)
①设计一个五人表决器。
②通过灯亮来代表表决是否通过
二、设计要求
①学习使用八选一数据选择器芯片74LS151进行控制。
②当有三个或三个以上的人同意则通过，少于三个同意则被否决。
③用红灯表示五人中亮灯的情况，用绿灯亮表示通过。
本课程设计是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。
培养学生利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，使学生积累实际电子制作经验，目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用
用已学过的知识和对数字电子技术的基本理论，基本概念，基本方法和单元电路，逻辑部件的深入认识，而拓宽思路，扩大视野，进一步巩固，扩充所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。
（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。
（4）学习Altium designer软件
四、设计思路
（1）设计表决工作电路
（2）设计不同开关控制数据选择器
（3）设计输出显示电路
5.1、方案论证
图5.1 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. 对逻辑电位进行数据选择。
3. 对选择后芯片的输出进行显示。
5.2、系统原理
五人表决器，只要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。
设五个开关A、B、C、D、E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”，红灯亮；输入变量为“0”时，表示表决者“不赞成”，红灯不亮；输出逻辑“1”时，表示表决“通过”，绿灯亮；输出逻辑“0”时，表示表决“不通过”，绿灯不亮；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”，此时绿灯就亮了。
表5.1 5人表决器真值表
如果绿灯亮了，则表示表决通过，若绿灯不亮了，表示不通过。
5.3、主要仪器与设备
集成电路：74LS151数据选择器两片 74LS04非门芯片一片
74LS32或门芯片一片
软件：Multisim 11.0仿真软件 Altium Designer软件
其他绿灯开关
1、74LS151
74LS151是互补输出的8选1数据选择器，选择控制端为C~A，按二进制译码，从八个数据D0~D7中，选择一个需要的数据送到输出端Y，
G为使能端，低电平有效。
引脚排布如图5.2所示，功能见表5.2.
图5.2 74LS151引脚图
表5.2 74LS151功能表
2、74LS04
74ls04是带有6个非门的芯片，其引脚图及功能见图5.3及表5.3。
图5.3 74LS04引脚图
3、74LS32
74LS32是有四个或门的芯片，其引脚图及真值表如下5.4图及表5.4所示。
图5.4 74ＬＳ３２引脚图
74LS32真值表：
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
5.4 仿真
仿真实验如图５.５和５.６所示：
图５.５是灯亮的情况之一，如图，当有四人A B E同意，但C D反对时，最终结果是通过，这是真值表中11001的情况。
图5.5
图5.6则是灯不亮的情况之一，如图，当C E赞同，但A B D反对时，结果是否决的，这满足真值表中00101的情况。
图5.6
5.5 原理图
按照仿真图画出原理图，如下图5.7所示
图5.7
画好原理图后，生成PCB再焊接并调试便可得到所要设计的五人表决器。
六、设计体会
课程设计刚开始，拿着选定的题目不知如何入手。
毕竟课程设计不同于实验课，电路图要自己设计。
静下心来，仔细分析题目，再加上指导老师的说明与与学长的帮助，心中才有了谱。
将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破，最后再将其整合即可。
通过这次对五人表决器系统的设计，让我了解了multisim 仿真软件基础知识以及Altium Designer软件的使用，也让我了解了关于控制系统设计的一般步骤和方法，要实现一个系统，简单的说如果要实现一个功能，都需要这样一个过程，首先是系统原理上的设计，我们必须在阅读大量的文献的基础上，才能对整个系统的基本原理有一个大体的了解，再对系统原理有了充分的认识后，我们就可以开始系统软件的设计了。
课程设计中经常会遇到一些自己可能暂时无法想明白的问题，请教同学或老师是很好的做法，节省时间也会从别人上学到更多。
在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我们可以从交流中获得不同的思路，其他人的设计一定有比你出色的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会得到最好的设计方法。
数字电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。
它不但能巩固我们已所学的电子技术的理论知识，而且能提高我们的电子电路的设计水平，还能加强我们综合分析问题和解决问题的能力，进一步培养我
们的实验技能和动手能力，启发我们的创新意识几创新思维。
整个课程设计过程我都很认真地完成了，对此，我总结了以下几点：第一本次课程设计加深了我对Altium Designer的进一步深入理解。
第二，通过这次课程设计，使我受益颇多。
了解到课程设计是开端，原理是关键，测试是必须。
既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路芯片的使用。
在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法，最重要的是提高了自身的实践能力和进一步加深我对理论知识的认识。