课程设计报告---四人表决器的设计

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1、 1 四人表决器的设计四人表决器的设计 设计要求设计要求 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 1、 方案论证与对比方案论证与对比 1 11 1 方案一方案一 1 1.1.1.1.1 设计电路 如图 2 1 1.2 .2 方案二方案二 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： 图图 1 21 2 输入与非门接线图输入与非门接线图 2 1 1.3 .3 方案对

2、比与选择方案对比与选择 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 2、分析与设计、分析与设计 2 2、1 1 译码器译码器结构分析结构分析 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

3、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*A0Y0=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

4、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。 3 表表 1 1： 74HC13874HC138 译码器功能表译码器功能表 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。 输入输入 输出输出 E3 E2 E1E3 E2 E1 A2 A1 A2 A1 A0A0 Y0 Y1 Y2 Y3Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7Y4 Y5 Y6 Y7 X H XX H X X