人表决器的Multisim仿真

基于multisim的四人表决电路设计
四人表决电路可以采用一种基于门电路的实现方式。

下面是一个基于Multisim 的四人表决电路设计：
1.首先，需要确定基本的表决规则。

例如，四人表决可以采用多数原则，即当有至少三人同意时，表决结果为通过，否则为不通过。

2.根据表决规则，设计逻辑电路。

在Multisim中，可以使用AND门和OR门实现逻辑电路。

3.将四个选项输入到电路中，并使用开关表示每个人的决策。

4.将四个开关的输出连接到AND门的输入端。

如果有至少三个开关被打开，则AND门的输出为高电平，表示表决通过。

5.将AND门的输出连接到OR门的输入端。

这样，OR门的输出就会受到所有选项的影响。

6.使用LED或其他输出设备来显示表决结果。

7.进行仿真测试以确保电路正常工作。

8.进行实际电路的组装并测试。

此电路仅供参考，实际应用中还需要根据具体情况进行修改和优化。

三人表决器摘要本次设计的三人表决器，是投票系统中的客户端，是一种代表投票或举手表决的表决装置。

表决时，与会的有关人员只要按动各自表决器上“赞成”“反对”“弃权”的某一按钮，荧光屏上即显示出表决结果。

在三人表决器中三个人分别用手指拨动开关S W1、S W2、S W3来表示自己的意愿，如果对某决议同意，各人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），不同意就把自己的指拨开关拨到低电平（下方）。

表决结果用L E D（高电平亮）显示，如果决议通过那么实验板上L2亮；如果不通过那么实验板上L1亮；如果对某个决议有任意二到三人同意，那么此决议通过，L2亮；如果对某个决议只有一个人或没人同意，那么此决议不通过，L1亮。

一．任务设计三人表决器电路，并在仿真软件上验证电路的正确性。

二．目标掌握三人表决器电路的结构。

学会仿真软件数字部分的操作。

三.要求1复习三人表决器电路的设计步骤。

2熟悉用集成电路的引脚位置及各引脚用途。

3使用TTL门电路时，一定要正确连接电源端和接地端4按集成电路引脚图正确接线，芯片电源引脚不要接错，以免损坏芯片，影响实验正常进行。

四．实训工具及设备电脑一台；Mult isi m软件五.仿真电路图六．设计的主要内容：按照设计题目，根据所学的组合逻辑所学的知识及数字电路和嵌入式的知识完成三人表决器的设计，使之能够满足表决时少数服从多数的表决规则，根据逻辑真值表和逻辑表达式完成表决功能。

七.三人表决器概述：1.三人表决器的功能描述三个人分别用手指拨动开关S W1、S W2、S W3来表示自己的意愿，如果对某决议同意，各人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），不同意就把自己的指拨开关拨到低电平（下方）。

表决结果用LE D （高电平亮）显示，如果决议通过那么实验板上L2亮；如果不通过那么实验板上L1亮；如果对某个决议有任意二到三人同意，那么此决议通过，L2亮；如果对某个决议只有一个人或没人同意，那么此决议不通过，L1亮2.三人表决器”的逻辑功能表决结果与多数人意见相同。

数字电路课程设计—基于Mulstisim 的智能抢答器设计姓名：学号：200800800144班级：08级通信2班日期：2010年7月3号基于Mulstisim 的智能抢答器设计一、摘要及设计目的：1.学习智力竞赛抢答器电路的工作原理。

2.学习综合数字电子电路的设计、实现和调试方法。

3.设计实现一个可容纳四组参赛者的数字智力竞赛抢答器。

4．要求：每组设置一个抢答按钮供抢答者使用；电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。

在此基础上再增加计分电路和犯规电路。

二、设计原理：可将整个系统分为三个主要模块：抢答鉴别模块QDJB；抢答计时模块JSQ；抢答计分模块JFQ。

整个系统的组成框图如图5-5-8所示。

三、设计内容1 抢答显示以及锁存鉴别电路：采用亮灯的方式，亮过一个后其他的灯不在亮，并且开始计时。

利用的是将输出信号‘或’在一起与时钟相与，但有一个灯亮后，时钟信号变成一个恒定的值，不在起作用，完成鉴别的功能。

如图乙灯亮了后，开关丙闭合灯不再亮。

2计时电路：设计在10秒内回答抢答到的问题，采用的原件是十进制计数器74Ls160、译码器、以及数码管。

3.add电路：用加分开关做为时钟信号，并且由指示灯的高低电平决定要加分的人，高低电平变化一次是一个脉冲。

我选择的是每次加1/单位。

4.复位信号：复位开关直接连在d触发器的清零端，完成的功能是：每次抢答完后对计时电路和指示灯电路清零，为下一次抢答做准备。

四.设计结果如图:Key = Space Key = Space Key = SpaceU2AU10AU6AU20AU19U23U24U25A给乙加分，之后复位然后给丙加分,同时丙灯发光Key = Space Key = Space Key = SpaceU2AU10AU6AU20AU19U23U24U25A五 元件清单：六参考文献：数字电路基础设计第三版（教材）电子设计实验（教材）七总结：Multisim 可以很方便的实现计算机仿真和虚拟实验，真的很有趣，它让我感到了以前学的空洞的知识有了依附，能够验证我们学的到底是对是错，在认为是书本错了的时候，有了可以验证的工具。

MULTISIM电路仿真软件的使用操作教程Multisim是一款功能强大的电路仿真软件，可以帮助用户进行电路设计、分析和仿真。

在本教程中，我们将介绍Multisim的基本使用操作，让您可以快速上手并开始进行电路仿真。

1.创建新电路首先，在打开Multisim软件后，点击“File”菜单，并选择“New”来创建一个新的电路文件。

您可以选择使用自定义的模板或者从已有的电路模板中选择其中一个。

2.添加元件在新建的电路文件中，您可以通过点击“Place”菜单来添加不同种类的元件。

通过选择合适的元件，您可以构建您需要的电路。

您可以添加电源、电阻、电容、电感、晶体管等元件。

3.连接元件在添加完元件后，您需要连接这些元件以构建完整的电路。

通过点击“Connect”工具或者直接拖拽连接线将元件连接起来。

4.设置元件参数5.运行仿真完成电路的搭建后，您可以点击“Run”按钮来开始进行仿真。

Multisim会模拟电路的运行情况，并显示出电路中各元件的电流、电压等参数。

6.分析仿真结果在进行仿真后，您可以查看仿真结果并进行分析。

您可以查看波形图、数据表格等来了解电路的运行情况，以便进行进一步的优化和改进。

7.保存电路文件在完成电路设计后，您可以点击“File”菜单并选择“Save As”来保存电路文件。

您可以选择保存为不同格式的文件，以便将电路文件与他人分享或者备份。

8.导出报告如果您需要将电路设计的结果进行报告或者分享给他人，您可以点击“Tools”菜单并选择“Export”来导出报告或者数据表格。

9.调整仿真设置在进行仿真前，您可以点击“Options”菜单来调整仿真的参数，例如仿真时间、采样率等。

这可以帮助您更好地分析电路的性能。

10.学习资源Multisim提供了大量的学习资源，包括用户手册、视频教程、示例项目等。

您可以通过点击“Help”菜单来访问这些资源，以帮助您更好地使用Multisim进行电路仿真。

通过以上教程，您可以快速上手Multisim软件，并开始进行电路设计和仿真。

EDA技术设计报告
项目名称：三人表决器的设计及仿真
一、设计目标：
1、了解门电路内部结构和工作原理。

2、熟悉逻辑函数的表示方式及化解方法。

3、掌握门电路的基本使用方法。

三、源程序（原理图）
四、调试结果（仿真波形、下载）
1：仿真波形：
2：引脚锁定表：
五、设计中应该注意的几个问题，本设计的改进之处
1、对于各种门路的基本结构及其使用方法，正确选择和使用门电路。

2、设计时注意怎样才能实现三人表决，源程序的设计一定要有理有据。

3、引脚分配时注意分清设计的源程序中哪些是输入端，哪些是输出端，根据引脚对照表确定引脚分配。

参考文献：。

理学院School of Science综合电路仿真设计选讲期 末 论 文学生姓名： 学生学号： 所在专业：所在班级：成绩以4人多数表决电路为例论述MULTISIM在电路设计中的应用一绪论1、软件介绍：Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。

Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。

通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

2、软件特点NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。

作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。

NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。

学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。

NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。

直观的图形界面:整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；丰富的元器件:提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。

基于Multisim仿真软件的三人表决器电子设计制作—以中
学生创新能力培养为例
冀博龙;段朝伟
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2018(000)017
【摘要】随着素质教育在中等教育教学中的普及,中学生科学创新能力越来越受重视.电子设计制作是受广大中学生喜爱并且容易实现的课外兴趣活动,针对广大中学生电子爱好初学者,主要利用Multisim10仿真软件详细介绍三人表决器的软件设计仿真方法,并购置了相应的电子散件,组装了电子产品,经过上电测试,达到了设计目标,验证了Multisim仿真软件在电子小制作中的有效性和实用性.本设计通俗易懂,制作方法简单,对广大中学生电子制作爱好者具有借鉴意义.
【总页数】2页(P61-62)
【作者】冀博龙;段朝伟
【作者单位】河南师范大学附属中学,河南新乡,453000;河南工学院,河南新
乡,453000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于“双场合一”教学的教学设计实践探究——以“设计制作三人表决器”为例[J], 宋烨;
2.基于项目“三人表决器”的电子设计自动化课程流程设计 [J], 陈华敏;曹婷
3.基于“双场合一”教学的教学设计实践探究——以“设计制作三人表决器”为例[J], 宋烨
4.基于电子档案袋的团队反思教学在高职的应用——以“二维动画项目的设计制作”课程为例 [J], 梁蕊;
5.基于数字电子技术“三人表决器的设计”项目化教学设计 [J], 雷艳华; 马彩兰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

数字电子技术仿真实验报告实验名称：组合逻辑电路设计学生姓名：刘佳璇学号：********指导教师：**院系：电气工程学院班级：201502D2017 年11 月29 日组合逻辑电路设计一、实验目的1、学会使用 MULTISIM 软件进行数字电子实验仿真。

2、能用指定的芯片完成组合逻辑电路的设计。

3、实验验证所设计的逻辑电路的逻辑功能。

4、熟悉各种集成门电路及争取使用集成门电路。

二、实验内容三人表决器三、实验原理设计组合逻辑电路的一般步骤如图所示。

逻辑表达式的化简过程是组合逻辑电路设计的关键，关系到电路组成是否最佳，以及使用的逻辑门的数量是否最少。

由于逻辑表达式不是唯一的，因此需要从实际出发，结合手中所有的逻辑门种类，将化简的表达式进行改写，以实现其逻辑功能。

要求电路最简（器件最少，器件间的连线最少）。

74LS20引脚排列图表决三人电路真值表见下表：Array写出逻辑函数表达式：+Y+=A+CCABCABBABC化简得：AB AC BC Y ++=AB AC BC Y ++=画出逻辑电路图：四、 实验设计与仿真构建仿真电路如图所示：验证：A=1,B=0,C=0时输出信号指示灯不亮，Y=0A=0，B=1，C=1时输出信号指示灯亮，Y=1测试波形连线路：字发生器设置如下：波形如下：仿真结果与实验结果一致。

五、实验小结这次的仿真实验是组合逻辑电路设计，我选择了三人表决器的设计，仿真结果与计算结果完全吻合。

1. Multisim 软件的基本情况1.1软件的技术特点由于电子技术的飞速发展，集成电路和电子系统的复杂程度大概是6年提高10倍，因此电子系统的复杂程度也在相应提高。

简单的手工设计方法已无法满足现代电子系统设计的要求。

因此许多软件公司纷纷研制采用自上而下设计方法的计算机辅助设计系统。

在20世纪70年代中叶有了基于手工布局布线的第一代ECAD工具（计算机辅助设计），1981—1982年出现了基于原理设计仿真的第二代EDA系统（电子自动化）。

EDA是在计算机辅助设计（CAD）技术的基础发展起来的计算机设计软件系统。

与早期的CAD软件比较，EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。

电子设计自动化（EDA）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。

到1987—1988年又推出了基于RTL（寄存器传输语言）的设计、仿真、逻辑综合的第三代EDA技术。

时至今日，又是十多年过去了，电子系统的复杂程度又提高了10多倍。

从事电子产品设计、开发等工作的人员，经常要求对所有设计的电路进行实物模拟和调试。

其目的的一方面是为了验证所设计的电路是否能达到设计要求的技术指标，另一方面通过改变电路中元器件的参数，使整个电路性能达到最佳值。

加拿大Interactive Image Tecnologie 公司推出的EWB （Electrical Workbench）软件可以将不同类型的电路组成混合电路进行仿真，界面直观，操作方便等特点，创建电路、选用原件和测试仪器均可以图形方式直观完成。

该软件有较为详细的电路分析手段，如电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析，以及离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏分析和电路容差分析等共计十四种电路分析方法。

拥有了强大的MCU模块,支持4种类型的单片机芯片,支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真,分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持;所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码,并兼容第三方工具源代码;包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。

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”。

技能训练-仿真设计三人投票表决电路一．实训目的1．掌握简单应用电路的设计及测试方法2．掌握使用仿真软件Multisim 10进行电路的仿真调试3. 熟悉逻辑电路设计的流程二．实训器材1．设计题目试设计一个3人表决电路，多数人同意，提案通过，否则提案不通过。

2. 设计步骤用小规模集成电路设计组合逻辑电路的一般步骤如下：（1）分析设计任务，确定输入变量、输出变量，找到输出与输入之间的因果关系，列出真值表；（2）由真值表写出逻辑表达式；（3）化简变换逻辑表达式；（4）根据表达式画出逻辑图。

3. 根据逻辑图选择集成电路芯片，并进行仿真调试。

（1）设计流程可参照例（2）选择不同的逻辑图，就会有不同的仿真电路，同理，实现同一功能的实际电路也会不同。

4. 仿真电路示例，如图1-80所示。

图1-80 三人投票表决仿真电路5．自己设计实训表格，将仿真结果填入表格中。

四．注意事项1．熟悉Multisim 10仿真软件的基本操作，了解各个元件的位置。

2．仿真仅仅是对电路设计的验证、调试，电路设计的关键在原理图的设计。

3. 想一想：针对本任务的设计题目，试用不同的逻辑电路图及不同的集成电路芯片实现本题目的要求。

五．实训考核任务：仿真设计三人投票表决电路班级姓名组号扣分记录得分项目配分考核要求评分细则正确连接电路20分能使用仿真软件，并能正确连接电路1．不会使用仿真软件扣10分2．未能正确连接电路扣5分能用与非门实现本题目的要求30分能正确进行仿真，能满足本题目的要求1．连接方法不正确，每处扣5分2．不能正确进行仿真，扣5分3．结果不准确，每次扣5分能用或门30能正确进行仿真，1．连接方法不正确，每处。

第１０卷㊀第６期Ｖｏｌ．１０Ｎｏ．６㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ㊀㊀２０２０年６月㊀Ｊｕｎ．２０２０㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９５－２１６３（２０２０）０６－０２５５－０２中图分类号：ＴＨ７２４文献标志码：Ａ基于ｍｕｌｔｉｓｉｍ的四人表决器的设计与仿真季丽琴（苏州健雄职业技术学院电子信息学院，江苏太仓２１５４００）摘㊀要：组合逻辑电路的设计是在给定命题的情况下，通过逻辑设计，选择合适的电子元器件，搭接成所要实现的逻辑电路，其特点是电路任何时刻的输出状态只取决于该时刻输入信号的组合，而与电路的历史状态无关㊂本文基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ１０虚拟仿真平台，利用组合逻辑电路的设计原理，设计了一个四人表决器㊂该表决器的工作原理为３名及３名以上裁判表示同意，则输出指示灯为亮，否则灯为灭㊂仿真实验结果表明，该系统运行正确㊁稳定㊂关键词：Ｍｕｌｔｉｓｉｍ１０；组合逻辑电路；表决器ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｓｉｍｂａｓｅｄＦｏｕｒ－ｐｅｒｓｏｎＶｏｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅＪＩＬｉｑｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＳｕｚｈｏｕＪｉａｎｘｉｏｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＴａｉｃａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１５４００，Ｃｈｉｎａ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔＴｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌｌｏｇｉｃｃｉｒｃｕｉｔｉｓｔｏｓｅｌｅｃｔｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｔｈｅｍｉｎｔｏｔｈｅｌｏｇｉｃｃｉｒｃｕｉｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｌｏｇｉｃｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓｕｎｄｅｒｔｈｅｇｉｖｅｎｐｒｏｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｉｔｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｓｔｈａｔｔｈｅｏｕｔｐｕｔｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔａｔａｎｙｔｉｍｅｏｎｌｙｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｐｕｔｓｉｇｎａｌｓａｔｔｈａｔｔｉｍｅ，ａｎｄｈａｓｎｏｔｈｉｎｇｔｏｄｏｗｉｔｈｔｈｅｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｆｏｕｒｐｅｒｓｏｎｖｏｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎＭｕｌｔｉｓｉｍ１０ｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ，ｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌｌｏｇｉｃｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｖｏｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｓｔｈａｔｉｆ３ｏｒｍｏｒｅｊｕｄｇｅｓａｇｒｅｅ，ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｌｉｇｈｔｗｉｌｌｂｅｏｎ，ｏｔｈｅｒｗｉｓｅｔｈｅｌｉｇｈｔｗｉｌｌｂｅｏｆｆ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｕｎｓｃｏｒｒｅｃｔｌｙａｎｄｓｔａｂｌｙ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔＭｕｌｔｉｓｉｍ１０；ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌｌｏｇｉｃｃｉｒｃｕｉｔ；ｖｏｔｅｒ哈尔滨工业大学主办专题设计与应用●作者简介：季丽琴（１９８０－），女，硕士，讲师，主要研究方向：数字电路㊁模拟电路㊁程序设计等㊂收稿日期：２０２０－０３－１２０㊀引㊀言组合逻辑电路是数字系统中逻辑电路形式的一种，它的特点是电路任何时刻的输出状态只取决于该时刻输入信号的组合，而与电路的历史状态无关㊂组合逻辑电路的设计是在给定命题的情况下，通过逻辑设计，选择合适的电子元器件，搭接成所要实现的逻辑电路㊂通常情况下，设计组合逻辑电路的步骤如图１所示㊂设计要求列出真值表得出逻辑表达式化简逻辑表达式画出逻辑图图１㊀组合逻辑电路的设计流程Ｆｉｇ．１㊀Ｄｅｓｉｇｎｆｌｏｗｏｆｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌｌｏｇｉｃｃｉｒｃｕｉｔ㊀㊀根据设计任务的要求，建立输入㊁输出变量，并列出真值表，利用公式化简法或卡诺图化简法求出最简逻辑表达式，根据实际选用的逻辑门电路类型修改最简逻辑表达式，画出逻辑图，最后利用ｍｕｌｔｉｓｉｍ［１－７］（没看懂为啥这么多引用）虚拟仿真平台来验证设计的正确性㊂本文基于组合逻辑电路设计原理，设计并完成四人表决器的仿真测试㊂实验结果表明该表决系统运行正确㊂１㊀四人表决器的设计四人表决器的工作原理如下：设比赛共有４名裁判Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ，当３名或及３名以上裁判表决同意时，输出指示灯Ｙ才会亮，否则，输出指示灯均为灭㊂（１）列出真值表㊂根据设计，列出真值表如表１所示㊂表１㊀四人表决器的真值表Ｔａｂ．１㊀ＴｒｕｔｈｔａｂｌｅｏｆｆｏｕｒｐｅｒｓｏｎｖｏｔｅｒＡＢＣＤＹ００００００００１０００１００００１１００１００００１０１００１１０００１１１１１００００１００１０１０１００１０１１１１１０００１１０１１１１１０１１１１１１㊀㊀（２）化简表达式㊂根据表１可以得到：Ｙ＝Ａ－ＢＣＤ＋ＡＢ－ＣＤ＋ＡＢＣ－Ｄ＋ＡＢＣＤ．（１）再利用公式法将其化简为：Ｙ＝ＡＢＣ＋ＡＢＤ＋ＢＣＤ＋ＡＣＤ．（２）㊀㊀对该表达式两次取反，根据摩根定律，化简为最简的与非－与非式：Ｙ＝ＡＢＣ＋ＡＢＤ＋ＢＣＤ＋ＡＣＤ＝ＡＢＣ㊃ＡＢＤ㊃ＢＣＤ㊃ＡＣＤ．（３）从该表达式可以看出，可以利用５个四输入与非门７４ＬＳ２０来实现㊂（３）７４ＬＳ２０简介㊂７４ＬＳ２０是双４输入与非门集成电路，常用在各种数字电路或单片机系统中，其逻辑功能是完成四个输入的逻辑与非计算功能，其引脚图如图２所示㊂其中，第１组：１㊁２㊁４㊁５为输入，６为输出；第２组：９㊁１０㊁１２㊁１３为输入８为输出㊂而３㊁１１两个脚为空，７脚接ＧＮＤ，１４脚接Ｖｃｃ㊂V C C2D3C N C2B2A2Y141312111098&&12345671A1B N C1C1D1Y G N D图２㊀７４ＬＳ２０引脚图Ｆｉｇ．２㊀Ｐｉｎｄｉａｇｒａｍｏｆ７４ＬＳ２０２㊀四人表决器的测试（１）逻辑仿真图㊂利用Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件，选取４个单刀双掷开关ＳＰＤＴ放，调出５组７４ＬＳ２０，调出探针（颜色可以任选），以其亮代表同意，以其灭代表否定㊂将各元器件相连，进行仿真即可观察效果㊂其仿真图如图３所示㊂㊀㊀（２）测试结果㊂在图３的基础上，对四人表决器进行测试，其测试结果如下：当ＡＢＣＤ＝００００时（即没有一人同意），Ｙ＝ＡＢＣ㊃ＡＢＤ㊃ＢＣＤ㊃ＡＣＤ＝０，即指示灯为灭；当ＡＢＣＤ＝０１１１时（即有３位裁判同意），Ｙ＝ＡＢＣ㊃ＡＢＤ㊃ＢＣＤ㊃ＡＣＤ＝１，即指示灯为亮；通过实验仿真测试，指示灯灭的ＡＢＣＤ四输入变量分别为０００１㊁００１０㊁００１１㊁０１００㊁０１０１㊁０１１０㊁１０００㊁１００１㊁１０１０㊁１１００，指示灯亮的ＡＢＣＤ四输入变量分别为１０１１㊁１１０１㊁１１１０㊁１１１１㊂AYBCDG N DV C C5VV C CK e y=S p a c eK e y=S p a c eK e y=S p a c eK e y=S p a c eG N D214567893U1AU1BU2AU2B7420N7420N7420N7420NV C C2.5V7420NU3A图３㊀四人表决器的仿真图Ｆｉｇ．３㊀Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｆｏｕｒｐｅｒｓｏｎｖｏｔｅｒ３㊀结束语本四人表决器是基于组合逻辑电路设计原理设计的㊂在项目的分析设计过程中，围绕电路设计的思路： 理解设计要求ң列出真值表ң得到逻辑表达式ң化简逻辑表达式ң画出逻辑图 而展开㊂最后，在仿真软件Ｍｕｌｔｉｓｉｍ平台上，调用所需元器件，连线并完成四人表决器的仿真测试㊂实验结果表明，四人表决器运行正确㊁稳定㊂参考文献［１］张承畅，龚昱文，等．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ在模电和数电混合实验案例中的应［Ｊ］．实验技术与理，２０１９，３６（６）：５０－５２．［２］俞志英．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真软件在模拟电子技术实验教学中的应用［Ｊ］．信息技术与信息化，２０１９，４：１１３－１１７．［３］饶珺．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真在电子实习教学中的应用［Ｊ］．电脑知识与技术，２０１８，（７）：１８２－１８４．［４］程晓辉．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真软件在电路电子实验教学中的应用［Ｊ］．通信电源技术，２０１８，（２）：９５－９７．［５］冼凯仪．基于虚拟仪器仿真软件Ｍｕｌｔｉｓｉｍ设计电子技术实验教学电路［Ｊ］．教育现代化，２０１６，（２４）：１７０－１７４．［６］李媛．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真软件在电子类课程教学改革中的应用与实践［Ｊ］．商丘师范学院学报，２０１７，３３（３）：１００－１０２．［７］彭光含．虚拟仿真技术在电子类课程中的应用研究［Ｊ］．大众科技，２０１６，１８（２０１）：１１３－１１５．６５２智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１０卷㊀。

《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。

Multisim14多人表决器电路设计实验原理
一、实验原理：
电路由3个74L。

SO0N与非门电路和1个74LS10N与非门电路构成，当A，B。

C中任意两人按下按钮，工作电路向74LSO0N任意一个与非门电路输入2个高电平，输出1个低电平，输入到74LS10N与非门电路中，进而输出高电平，使得发光二极管发光，三人举手表决电路完成。

二、实验内容：
以少数服从多数的原则表决事件，输入A、B、C，同意为输入高电平（逻辑1 ），否则，不同意为输入低电平（逻辑0）。

输出L逻辑1表示赞成通过；输出逻辑0表示表示反对不通过。

验证实验结果：
用multisim字发生器实现高低电平输入，作为A、B、C的输入电平。

可将字发生器设置为单步调试，时钟频率1KHz，缓冲区大小（0008）H，上数序计数/下数序计数。

测试输出端L的输出高低电平，可以采用输出显示的发光二极管来测试。

将输出接至发光二极管的阳极，发光二极管的阴极接地；如果发光二极管发光，表示为高电平，否则为低电平。

为更直观观察输出现象，可在器件组中选择虚拟3D元件（ 3D_VIRTUAL ） Led。

另一种测试方案即将输入A、B、C及输出L连接至逻辑分析仪观察波形图，看其是否满足逻辑函数表达式。

四人表决器电路设计方案一：设3个或3个以上人选择通过时通过，少于3人则为不通过。

设通过为高电平“1”，不通过为低电平“0”。

设绿灯为Y1,通过时亮绿灯，红灯为Y2，不通过亮红灯。

并用数码管显示赞成通过的人数。

用A,B,C,D四个开关接到高电平，来表示输入。

接通为“1”，断开为“0”。

用四线十六线译码器74HC154NT来控制74LS47N的A0, A1, A2, A3,从而控制数码管的显示。

所用CMOS：74HC154NT，74LS47N74HC154NT的真值表：列出A3，A2，A1,A0与开关A,B,C,D的真值表：写出A3，A2，A1，A0与Y0~Y15的逻辑函数表达式：A3=0A2=Y15′A1=Y0Y1Y2Y4Y8Y15A0=(Y1Y2Y4Y7Y8Y11Y13Y14)’把A3，A2，A1，A0与Y0~Y15按逻辑函数连接好，即可得到想要的电路。

电路图如图所示：四人都选择不通过时：VSS任意一人选择通过时：VDDVSS 任意两人选择通过时：VSS 任意三人选择通过时：VDDVSS四人都选择通过时：VDDVSS方案二：设3个或3个以上人选择通过时通过，少于3人则为不通过。

设通过为高电平“1”，不通过为低电平“0”。

设绿灯为Y1,通过时亮绿灯，红灯为Y2，不通过亮红灯。

并用数码管显示赞成通过的人数。

用A,B,C,D四个开关接到高电平，来表示输入。

接通为“1”，断开为“0”。

用数据选择器74HC153D来控制亮绿灯或红灯。

用数据选择器74HC153D_4V来控制BCD译码器74LS47N从而控制共阳的数码管来显示赞成通过的人数。

所用器材：74HC153D，74LS47NY1=A′BCD+AB′CD+ABC′D+ABCD′+ABCD=AB(C′D)+AB(CD′)+(A+B)(CD)用74HC153D的~2G端接地，A为高位。

12DD关C接74HC153D的A，开关D接4HC153D 的B，根据逻辑函数可得，2C0接地，2C1接AB，2C2接AB，2C3接(A+B)。