数电课程设计---八人表决器

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1、 1 八人表决器八人表决器 一、设计任务 八人表决器 二、设计要求 设计一个 8 人表决器，表决输入采用自恢复按键（即点动后能够自动复 位的那种）表决结果用数码管显示：几人同意，几人反对，几人弃权。 三、设计内容 1.1. 设计思想设计思想 本次设计的八人表决器，是一种代表投票或举手表决的表决装置。 表决时，投票人只要拨动各自表决器上“赞成”“反对”“弃权”的按 钮，表决结果栏上即显示出表决结果。 2.2. 设计说明设计说明 在八人表决器中 8 个人操作三段拨码开关来表示自己的意愿，如果对 某决议同意，每人拨动拨码开关的第一个滑键，不同意就拨动第二个滑键， 弃权就拨动第三个滑键。表决结果通过数

2、码管显示几人同意，几人反对，几 人弃权。 3.3. 系统方案与电路结构框图系统方案与电路结构框图 投票人员的选择 表决结果 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 X Y Z * * * * * * * - 0 1 7 + + + - - * * - 3 7 0 0 0 0 0 0 0 * 1 1 6 1 . . . . . . . . . . . 表 3.3.1 （注：表中“+”表示同意， “-”表示反对， “*”表示弃权。 ） 表格 3.3.1 中 A0A7 分别代表八人的投票选择，为表决器的输入项， 且顺序不定。X，Y，Z 则代表计数的结果，以十进制数表示，为表决器的输 出项。X

3、，Y，Z 所指的意义分别为“同意“,“反对“,“弃权“。考虑到八人表决 器共有 12963 8 种情况，因此在表 3.3.1 中没有罗列全部情况。 按照以上表格的统计，进行如下的电路结构框图设计。 2 图 3.3.1 图 3.3.1 为八人表决器整体逻辑电路结构框图。首先表决者通过自己的 抉择对开关进行操作，从而得到一系列高低电平信号，然后将信号送入到投 票数的统计电路， 通过该电路的计算， 将计算结果送入到表决结果显示电路。 最后人们可以从表决结果显示电路的数码管上直观地看到表决后的结果。 4.4. 各部分电路原理图的设计各部分电路原理图的设计 4.14.1 选择开关电路选择开关电路 由于要

4、表示同意、反对和弃权三种状态，所以电路上选择三段拨码开关 作为输入按钮。三段拨码开关的一端全部连接高电平，另一端按照同意、反 对和弃权分别将信号送入到投票数的统计电路中。向 AL1PA3 共 24 个输入 端输入同意，反对的信号和弃权的信号。具体电路连接见下图： 图 4.2.1 （注：图中“AL”代表同意， “AG”代表反对， “PS”代表弃权。 ） 4.2 投票数的统计电路投票数的统计电路 信号通过投票数的统计电路分别计算同意的信号值二进制数值，反对的 信号值二进制数值和弃权的信号值二进制数值。 已知 74LS183 双全加器的功 能是在半加器的基础上，在将两个多位二进制数相加时，除了最低位

5、以外， 每一位都考虑来自低位的进位，即将两个对应位的加数和来自低位的进位 3 个数相加。 选择开关选择开关 电路电路 投票数的投票数的 统计电路统计电路 表决结果表决结果 显示电路显示电路 3 投票统计电路按照同意，反对和弃权分为三个功能相同但表示不同的三 个电路。由于功能是相同的，所以只解释一个电路即可。具体电路连接见图 4.2.1。 第一步，对 8 个输入信号利用 2 个 74LS183 对其两两相加得到 4 个两位 二进制数，即图中的 U12 与 U13。 第二步，利用 1 个 74LS183（U14）组合成 2 位串行进位加法器，处理 第一步得到的 4 个两位二进制数，计算得到 1 个

6、三位二进制数；图中 U15 完 成的计算和 U14 相同。 最后利用 1 个半 74LS183 组合成 3 位串行进位加法器，处理第二步得到 的 2 个三位二进制数，将数据转变成一个 BCD 码。该 BCD 码输出到表决结果 显示电路。 图 4.2.1 图中的电阻 R 的作用是：在该拨码开关无输入的时候，将 74LS183 的输入 端下拉到地，以此使输入的逻辑为 0。 4.34.3 表决结果显示电路表决结果显示电路 通过 CD4511 译码器将计算出来的 BCD 码译码，并驱动共阴极数码管进 行显示。 4 5.5. 八人表决器仿真图八人表决器仿真图 使用 Proteus7.0 仿真软件，对八人表决器进行仿真。在图 5.1 仿真中，一号 和二号投票人选择同意，三号、四号、五号投票人选择反对，剩下的投票人选择 弃权。所以结果应该是 2 人同意，3 人反对，3 人弃权。图 5.2 显示最后的投票 人数结果。具体电路见图 5.1 和图 5.2。 图 5.1 图 5.2 6.6. 八人表决器原八人表决器原理图理图 具体电路见图 6.1。