数字电路设计实验:
7人投票表决器
学院:物理电气信息学院
专业:07级电混(3)班
姓名:安炜炜
学号:1200724752
指导老师:赵国荣
合作人:吴瑞
一、实验题目:七人投票表决器
二、实验设计任务及设计要求:
1.用7个开关模拟7个人投票,“1”表示赞成,“0”表示反对。
有4 票以上赞成,决议通过。
2.电路可以自动统计出票数,并在数码管上显示出来。
3.用一个发光二极管表示决议是否通过。
三、实验器材
74LS283两片 74HC45一片数码管一个
开关七个发光二极管一个导线若干
芯片引脚如下
1: 74LS283:
芯片分析:
2: 74HC451
3、七段数码管指示图
五、实验原理及设计思想:方案一:
1.原理框图:
2.内容简述:
表决器分为三个:“表决数据的输入部分、数据控制处理部分、结果的输出部分”。通过这三大部分构成了整个表决器,表决人员表决结果:“同意、否决”两个不同的数据用三个按钮来分别输入,经过总线送入数据控制处理部分电路中,送入的数据经过计数器统计处理后,再通过数据比较器进行比较,将结果反映在数码管上输出。
2.电路原理图:
方案二:
1.内容简介:
用全加器(74LS283)来统计投票的人数,由于最多有7人投票,
当有4人以上投票时,加法器的最终输出结果的次高位为高电平,于是可以给次高位连接一个发光二极管用来表示决议是否通过。加法器的输出结果再通过常用的CMOS七段显示译码器74HC4511来实现结果的编译,通过LED数码管显示投票的人数。
2.电路原理图:
电路说明:当投票时,有几人投票,LED数码管即可显示所投票的人数。当有超过4人投票时,LED数码管显示投票人数,同时发光二极管亮,表示通过。由此,此电路满足设计的要求。
真值表:
两方案比较:方案一设计的较复杂,耗材多从经济实用和实验室的设备来考虑方案二更合适,它耗材少而且原理简单还可以同样的反应出实验结果,所以实验二比较合适。
两方案都是用全加器实现但原理上方案二比较直观、易懂适合我们这样的初学者。
六、Multisim软件仿真
通过软件仿真,更直观的实现了七人表决器的功能,能够根据投票的不同数目来显示出票数和表决的结果。这为具体的硬件实验提供了可靠的保证。
七、实验结果及心得体会
通过两周的设计,仿真,实验,我们终于完成了这次的设计性实
验,并达到了预期的效果,实现了七人投票表决器的功能。
在这次课程设计过程中,我遇到了很多问题。首先在设计原理图时,需要扎实的理论知识,还要确保设计所需要的芯片实验室有,我在图书馆和网路上翻阅了大量资料,但是很有局限性,方案很少,有些芯片实验室没有。最后经过翻阅课本,分析原理,对比方案,最终确立了本方案。
在实验过程中,我们给连接好的面包板供电后,并没有出现正确的计数结果,我们又对原理图进一步检查分析,经过多次修改并试验后,数码管上终于显示了正确的统计票数的结果。
通过这次数字电路设计性实验,让我学到了很多,不仅巩固了先前模拟电路,数字电路的知识,培养了我动手的能力,更开拓了我的思维,让我学会了更全面的去思考,分析,解决问题,让我懂得了对待科学必须要有认真,严谨的态度。希望学院以后能多给我们这样的实践机会。