项目四 三人表决器 PPT
三人表决器电路设计与装调
项目1三人表决器电路设计与装调项目要求在理解各种逻辑关系，掌握门电路的逻辑功能和外部特性的基础上，应用相关集成门电路完成三人表决器的电路设计与装调。
项目目标熟悉逻辑函数的表示方法与化简方法理解晶体管的开关特性了解TTL门电路的内部机构和工作原理掌握TTL门电路的基本使用方法了解TTL工作门电路的基本使用方法了解TTL电路和CMOS电路的基本使用方掌握逻辑门电路的应用项目介绍本项目为三人表决器电路，用集成门电路构成简易型四人抢答器。
A、B、C、D为抢答操作按钮开关。
任何一个人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其对应的发光二极管则不亮。
简单抢答器电路图如图1.1所示。
专题一数制和码制了解数的进制概念，掌握二进制、八进制、十六进制、十进制的表示方法掌握二进制与十进制、八进制、十六进制的项目转化了解码制的概念，掌握几种常见的码制表示方法，并能熟悉运用。
1.1.1数制主题目标1、十进制十进制数是人们熟悉的数制，有0---9是个数制符，它是逢十进位，各位的权是10的幂。
例如，2315这个数可以写成2315=2*102 +3*102+1*101+5*100任意一个十进制的数可以记作(N)10=∑Ki*10i2、二进制二级制数中只有0和1两个数字符号，它是逢二进位，各位的权是2的幂。
例如（100101）2 =1*25+0*24+0*23+1*22+0*21+1*20N位二进制整数可以表达成(N)2=∑Ki*2i3、八进制和十六进制（1）八进制八进制中只有0-7八个数字符号，它逢八进位，各位的权是八的幂。
例如（1207）8=1*83+2*82+0*81+7*80N位八进制正整数的表达式可以写成（N）8=∑Ki*8i(2)十六进制十六进制有0-9、A、B、C、D、E、F、十六个数字，其中10-15分别用A-F 表示，逢十六进位，各位的权是16的幂。
1组合逻辑电路的设计-三人表决器的设计公开课工作页
三人表决器的设计-学生工作页
三人表决器的设计功能要求：
三名评委。
三个评委各控制A、B、C三个按键中的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意；以此投票表决某选手是晋级还是淘汰.
要求：少数服从多数的原则（根据实际电路，用与非门实现）。
第一步：分析三人表决器的功能要求，并进行逻辑赋值；
有三个评委说明有______个“输入变量”，分别用______、_______、_______表示；评委判定一位选手是否通过，故有_____个“输出变量”，用_______表示；
对“输入变量”赋值同意为“_____”，不同意为“______”；对“输出变量”赋值通过为“______”，淘汰为“______”。
第二步：根据逻辑要求填写真值表；
第三步：根据真值表写出逻辑函数表达式；
表达式：Y=
第四步：化简逻辑函数表达式；（并根据要求化简最简与非表达式）
Y=
=
=
=
=
=
=
=
第五步：根据最简表达式画逻辑电路图；
需要_______个_______输入_______门。
需要_______个_______输入_______门。
课后任务：根据绘制的逻辑电路图，试着自己动手用Multisim软件绘制由集成电路块74LS00、74LS10所设计的电路图，并仿真测试其功能。
（制作前查手册了解74LS00、74LS10型集成电路的功能）。
组合逻辑电路的设计——三人表决器
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扩展练习题
还是为中国达人秀评委设计一个三人表决器。
功能要求：
新增功能
1、少数服从多数
2、周立波具有一票否决权
S 1
3
2
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S 1
3
2
谢谢指导！
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评委
选手
A
B
C
Y
S 1
3
2
评委通过--√，不通过--ₓ 选手晋级— 淘汰---
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S 1
3
2
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S 1
3
2
本设计任务中输入、输出变量分别是什么？
输入变量： 三个评委评判信息 （输入A、B、C）
输出变量： 对事件的表决结果 （输出Y）
同意 逻辑1 不同意 逻辑0 晋级 逻辑1 淘汰 逻辑0
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任务一、根据功能要求列真值表
S
1
ABCY
3
2
0000
0010
0100 真
0111 值
1000
1011 表
1101
1111
正逻辑： 三位评委A、B、C输入, 同意为“1”，不同意为“0”； 选手输出Y结晋级为“1”，淘汰为“0”。
与非表达式：
S 1
3
2
Y AB AC BC
与非门电路图
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总结：设计组合逻辑电路的步骤？ S 1
3
2
1、根据实际问题的逻辑关系，列出 真值表 ； 2、由真值表写出 逻辑函数表达式 ； 3、 化简 逻辑函数表达式； 4、根据逻辑函数式画出由门电路组成的 逻辑电路图 。
用4种方式实现三人表决电路-三人表决电路的表达式
⑤选择芯片并连接。
TTL: 2输入与门：74LS00
4输入与非门：74LS20
6
用74LS00和74LS20实物接线如下:
7
方法二（用译码器138和与非门74LS20设计）
L A BC AB C ABC ABC A BC AB C ABC ABC Y3 Y5 Y6 Y7
Y A B D0 A BD1 AB D2 ABD3
将逻辑函数F整理后与Y比较，可得：
D0 0 D1 C D2 C
D3 1
11
用数据选择器74LS153实现接线图
12
比较：
电路形式 需芯片 个数 接线 可靠性 对芯片功能的 理解要求
SSI设计
MSI设计
复杂
比SSI简单
列出真值表如右表所示。 ②由真值表写出逻辑表达式：
L A BC AB C ABC ABC
0 1 1 1 1
L A BC AB C ABC ABC
③用卡诺图进行化简。
L C AB 00 01 11 10 0 1
④画出逻辑图 。
1 1 1
1
图 三人多数表决器逻辑图
L AB BC AC
Y m0 D0 m1 D1 m 2 D2 m 3 D3 m4 D4 m5 D5 m6 D6 m7 D7
显然，Y式中出现的最小项，对应的数据输入端应接1， Y式中没出现的最小项，对应的数据输入端应接0。即 D3=D5=D6=D7=1；D0=D1=D2=D4=0。
Y
Y Y
4
方法一（用SSI设计）： （用74LS00，74LS20）
分析：
三人表决器_数电小实验之三人表决器
三⼈表决器_数电⼩实验之三⼈表决器数电⼩实验20级会员们的模电实验已经结束了，他们的培训计划已经从模电实验进⾏到了数电实验。
他们将学习到⼀个新的知识——逻辑电路。
接下来让我们⼀起深⼊了解本次任务吧！实验：三⼈表决器的设计和搭建要求：1.写出真值表、逻辑表达式、画出实验电路；2.只能⽤74HC00和74HC20；实验任务设计⼀个3变量的多数表决电路(当三个输⼊端中有2个及以上输⼊“1”时，输出端才为“1”)，然后在实验板上实现⾃⼰设计的逻辑电路，并验证是否正确。
实验原理采⽤74HC00+74HC20设计⽽成，三⼈各控制A、B、C三个按键中的⼀个，以少数服从多数的原则表决事件，按下表⽰同意，否则为不同意。
若两⼈及两⼈以上同意，发光⼆极管点亮，否则不亮。
1.真值表如下：2.逻辑表达式：根据真值表，我们可以写出输出函数的与或表达式，即：3.实验电路：74HC00四与⾮门：芯⽚介绍：74HC00 是TTL2 输⼊端四与⾮门，⾼电平4V，低电平1V，与⾮门电路经常⽤来实现组合逻辑的运算。
74HC20四输⼊双与⾮门:74HC20是常⽤的双四输⼊与⾮门集成电路，常⽤在各种数字电路和单⽚机系统中。
认真学习的20级会员们：看着⼩20们努⼒的⾝影，像是看到了去年的我们，这些实验不仅提⾼了他们的动⼿实践能⼒，也为将来的单⽚机学习打下了良好的基础。
届届传承的精神：热⼼善良的学长们，时刻⿎舞着20级们的学习，不仅为他们拓展了数电实验的新知识，同时也激发了他们的学习兴趣，使他们在学习中更有⾃信。
成功不是将来才有的，⽽是从决定去做的那⼀刻起，持续累积⽽成，现在的点滴付出，在不久的将来，将会有意想不到的结果。
因为疫情使协会会员们来得晚放假得早，但协会会员们都克服了种种困难，在较短的时间内完成了各⾃的学习任务且表现良好。
希望未来20级会员们能够尽快成长，在协会撑起⼀⽚天。
扫码关注我们郑州铁院⽆线电做事先做⼈编辑：物联⽹19A1苏笑颜⽂字：物联⽹19A1苏笑颜校审：铁道车辆19A2孟珊如审核：王云飞、张凯。
三人表决器的制作与调试ppt课件
第四步：根据表达式画出逻辑电路图
3
新课：
一、提要求
由于上次同学印制电路图的设计花费了较大和较多 的时间，因此整个制作的过程略有拖后，今天我们 开始对电路板进行制作，希望大家一定要加快制作 进度，按要求完成任务。
本次设计元件一律从旧电路板中拆下来，因此对待 元件必须经过仔细检测，另外在拆装电路板时必须 注意元件的质量好坏，尽可能的减少损坏元件的数 量。
三人表决器的设计与制作
设计题目：某地区超级女生海选，有三名评委。以 少数服从多数的原则判定选手能否通过海选。假设 我们是电子设计师，帮他们设计一个电路能够体现 评委判定选手是否过关的逻辑关系。用与非门芯片 来实现。 设计步骤：
第一步：根据逻辑功能要求，确定输入、输出变 量并赋值，列真值表。
假设三明评委分别为A、B、C，裁定结果为Y。若 评委裁定通过为1，不通过为0。真值表如下
三3输入与非 门
红 CD4011 CD4023 14脚
个数
6
1 3 3 1 1
1 2
7
小组合作
1.拆除旧电路板上所需元件 2.按照元件清单清点元件，并进行检测 3.以小组为单位，更换所需损坏元件 4.根据印刷电路，安装三人表决器，并焊接
1.注意元件放置正确 2.注意导线的走向，避免出现短路；焊锡的量不要过多，避免 和相邻的焊点融合到一起 3.注意安全,不要烫到其他同学和自己 4.相互检查有无漏焊、错焊、虚焊，电路有无短路、断路。 8
②让C处于高电平，A、B处于低电平，测量Y2、 Y3、Y4的电平，看和自己根据与非门的逻辑功 能推导出来的是不是一样的。
若都正常，说明芯片无问题。
12
测量CD4023芯片(三3输入端与非门) ①测量Y2、Y3、Y4的电平，测量Y的电平，看和自 己根据三输入与非门的逻辑功能推导出来的是不是一 样。 ②改变A、B、C的电平，测量Y2、Y3、Y4的电平， 测量Y的电平，看和自己根据三输入与非门的逻辑功 能推导出来的是不是一样。 若都一样，说明芯片正常的。
项目2三人多数表决电路设计PPT课件
根据原理图，使用版图编辑软件绘制电路的物理 版图，包括元件封装和布局等。
制版与制作
将版图送至制造工厂进行制版和制作，最终得到实际运 行的电路板。
03
电路元件选择与布局
电路元件的选择
开关元件
选择具有低电阻、高耐压、 低漏电流的开关，以确保电
路的稳定性和可靠性。
逻辑门电路
电阻器
电容器
根据电路逻辑需求，选择 适当的逻辑门电路，如 AND、OR、NOT等。
感谢观看
THANKS
使用标准模板和封装可以提高 布局和布线的效率和质量。
04
电路仿真与调试
电路仿真工具介绍
01
02
03
Multisim
一款流行的电路仿真软件， 具有丰富的元件库和强大 的仿真功能，适用于模拟 和数字电路的仿真。
LTSpice
一款适用于模拟电路仿真 的软件，具有低噪声、高 精度和快速的仿真速度。
PSpice
去耦电容布局
在元件电源引脚附近放置适当 容量的去耦电容，以减少电源
噪声对电路的影响。
元件布局与布线技巧
元件排列
将相同类型的元件排列在一起 ，便于识别和替换。
电源和地线优先
先布置电源和地线，再布置其 他线路。
优化布线顺序
按照信号流向和重要程度优化 布线顺序，先布关键信号线， 后布次要信号线。
使用模板和封装
高效的电路设计可以提高设备 的性能，降低能耗，延长使用 寿命。
三人多数表决电路的应用场景
01
三人多数表决电路是一种常见的 逻辑电路，广泛应用于决策系统 、控制系统和安全系统等领域。
02
在某些需要集体决策的场景中， 如投票、安全检查等，三人多数 表决电路可以用来实现决策的公 正性和准确性。
设计三人表决电路PPT课件
• （4）由逻辑函数表达式画出逻辑电路图
学习要点：
• 1．半加器的特点是在运算时不考虑低位的进位， 而全加器则除了把本位的两个数相加外，还要考 虑低位送来的进位。全加器可由两个半加器和一 个或门组成。
• 2．组合逻辑电路的设计步骤：
操作指导
• 1.认识三人表决器电路结构及工作原理
实 物 示 意 图
电 路 组 成 框 图
图中有两个双四输入与非门CD4012和一个OC门，当三个按 钮S1、S2、S3中有两个或两个以上闭合的时候，表示成功的 灯就亮了。
元器件选择
表9-1 元器件明细表
序号 1 2
3 4 5 6
7
分类 IC1、IC2
IC3 R1～R6
R7 R8 C1～C3 S1～S3 LED
化简逻辑表达式： 根据逻辑表达式，画出逻辑图
三、设计一个三人表决电路
要求：电路供A、B、C三个人投票表决使用，每人一个按键， 赞成就按下按键，用“1”表示，不赞成就不按，用“0” 来表示。当两人或两人以上同意时，才能通过，表决结果 用发光二极管来指示，亮（通过）即“1”，不亮（不通 过）即“0”。要求用“与非门”电路来实现该逻辑功能。
• 1．二进制编码器——是用n位二进制代码对2n个信号进
行编码的电路 举例：三位二进制编码器逻辑图
由编码的逻辑电路可以得到Y2 、 Y1 、Y0 的逻辑函数表达式：
Y0 = I1 + I3 + I5 + I7 Y1 = I2 + I3 + I6 + I7 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7
图9-14 LED数字显示器的外形图
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器件的种类最少、数量最少、连接线最少
组合逻辑电路设计步骤
分析任务
写出逻辑表达式
画出逻辑图
1
2
3
4
5
列真值表
化简
三人表决器 ——分析任务
输入变量 输出变量
ABC
10
Y
挑战成功 1 挑战失败 0
三人表决器
为选秀节目《挑战不 可能》设计一款三人表决器， 要求当评委中有两人或两人 以上表决通过，选手挑战成 功；否则，挑战失败。
10
卡诺图法
三人表决器 ——画逻辑图
A
&
B
&
&
Y—功能仿真
输出结果
三人表决器 ——电路测试
组合逻辑电路设计 ——总结
掌握组合逻辑电路 的设计方法和步骤
C 教学目标
能对电路功能进行仿 真、验证，并成功制
作硬件电路
组合逻辑电路设计 ——思考与拓展
三人表决器
董卿为主评委，要求 当评委中有两人或两人以上 （必须包含主评委）表决通 过，选手挑战成功；否则， 挑战失败。
项目四 三人表决器
掌握组合逻辑电路 的设计方法和步骤
C 教学目标
任务导入
三人表决器
假设我们是一名电子产 品开发人员，需要为选秀节 目《挑战不可能》设计一款 三人表决器，要求当评委中 有两人或两人以上表决通过， 选手挑战成功；否则，挑战 失败。
组合逻辑电路设计目的
组合逻辑电路设计的目的
组合逻辑电路的设计是根据给出的实 际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的 最简逻辑电路。
三人表决器 ——列真值表
当评委中有两人或两
输出结果
人以上表决通过，选 手挑战成功。
ABC Y
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
三人表决器 ——写出逻辑表达式
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三人表决器 ——化简表达式
公式法 卡诺图法
三人表决器 ——化简表达式