浅谈三人表决器的设计方法

三人表决器电路的设计与安装一、实验目的正确理解数字电路的要求，能知道与门、或门、非门的含义；做到了解要用到的每个芯片是什么门集成电路以及芯片的各个引脚都具有哪些功能，我们可以去图书馆查阅书籍也可上网去阅读相关的网页资料。

做到能真正了解数字电路的构造原理，这样我们才可以更好地焊好我们想要实现的功能产品以及学好有关数字电路方面的知识。

二、实验要求1)判断正确的引脚位置；2)理解数字电路的原理，掌握操作步骤，能正确安装所选定的电路；3)掌握测试仪表仪器检测原件的使用及调整；4)会根据测试结果分析故障产生的原因；5)会利用原理图纸，判断具体故障的原因；6)会根据自己所仿真的电路原理图画出实物装配图。

三、实验所需元件清单如下表所示：序号种类名称规格型号数量1 U1 芯片74LS00 12 U2 芯片74LS10 13 R1、R2、R3 电阻1KΩ 34 R4 电阻300Ω 15 S1、S2、S3 按钮普通 36 LED 发光二极管单色发光二级管 1四、实验产品所需主要芯片介绍74LS00芯片是常用的具有四组2输入端的与非门集成电路，74LS10芯片是常用的具有三组3输入端的与非门集成电路，他们的作用都是实现一个与非门。

其引脚排列分别如下图所示。

74LS00管脚排列图74LS10管脚排列图五、三人表决器逻辑电路设计5.1、设计要求：当A、B、C三人表决某个提案时，两人或两人以上同意，提案通过，否则提案不通过。

用与非门实现电路。

设A、B、C三个人为输入变量，同意提案时用输入1表示，不同意时用输入0表示；表决结果Y为输出变量，提案通过用输出1表示，提案不通过用输出0表示。

由此可列出真值表，如下表所示。

根据真值表，我们可以写出输出函数的与或表达式,即：ABC C AB C B A BC A Y +++=对上式进行化简，得：BC AC AB Y++=将上式变换成与非表达式为:BCAC AB Y⨯⨯=故，根据输出逻辑表达式，我们可以画出逻辑图为：5.2、三人表决器电路原理图（仿真图）我们用发光二极管的状态来表示表决结果通过与否，当发光二级管点亮表示表决结果通过，熄灭表示表决结果不通过。

电子系毕业设计三人表决器的设计毕业论文山西职业技术学院电子系毕业设计班级：指导老师：姓名：设计题目：三人表决器主要内容：按照设计题目，根据所学的组合逻辑知识及数字电路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。

功能说明：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，三人表决器中三个人分别用手指按下开关SW1、SW2、SW3来表示自己的意愿，如果对某决议同意，各人就把自己对应的开关按下，不同意则不按。

表决结果用发光二极管LED（高电平亮）显示，如果决议通过那么实验板上的发光二极管LED亮；不通过则不亮；如果对某个决议有任意二到三人同意，那么此决议通过，发光二极管LED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，发光二极管LED 不亮。

电路原理图：元件清单：名称规格标号按钮SW-PB SW1 按钮SW-PB SW2 按钮SW-PB SW3 电容103 C1 电容103 C2 电容103 C3 电容104 C4 电容470μF C5 集成块CD4011 IC1 集成块CD4012 IC2 发光二极管LED LED 电阻10K R1 电阻10K R2 电阻10K R3 电阻47K R4 电阻47K R5 电阻47K R6 电阻27K R7 电阻2K R8电路说明：1、电路工作电源:5V直流2、CD4011为二输入四与非门逻辑电路3、CD4012为四输入二与非门逻辑电路引出端符号1A－2A，1B－2B，1C－2C，1D－2D 输入端1Y－2Y 输出端VDD 正电源Vss 地4、在电源输入处，并接了两个电容，实现高低频滤波，确保电路工作可靠稳定三人表决器的逻辑功能:设A、B、C为三个人（输入逻辑变量），赞成为1，不赞成为0；Y为表决结果（输出逻辑变量），多数赞成Y为1，否则，Y为0 .其真值表如下：A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1其中A、B、C为输入表决信号即为SW1,SW2,SW3指示灯，Y为输出结果即发光二极管LED灯。

三人表决器电路设计实验报告小红书本文主要介绍三人表决器电路设计实验报告，该实验旨在设计一种能够实现多人表决并且可以显示表决结果的电路。

实验采用了数字电路设计的相关知识和技术，最终成功实现了预期的功能。

以下是实验的详细过程和结果展示。

一、实验背景三人表决器是一种可以用来处理多人表决的电路，通过设计能够实现多人表决并根据表决结果显示不同的反馈。

该电路可用于各种投票场合，如会议室、学生议会或大型活动等。

二、实验原理三人表决器电路由多个基本组件构成，包括开关、计数器、显示器等。

主要原理是通过开关输入的二进制编码来计数，然后根据计数结果来显示不同的反馈。

由于本实验是基于数字电路设计，涉及了二进制算术、逻辑运算以及组合电路等相关知识。

三、实验材料和步骤实验所需材料：（1）开发板：FPGA开发板（2）元器件：LED灯、计数器模块、开关、电路板实验步骤：（1）原理和电路设计确定并使用EDA软件进行电路图设计。

（2）电路原型制作，验收并进行调试（3）连接电路，在开发板上植入（或flash）bit文件。

（4）将开关、LED灯和计数器模块等电路元件安装在电路板上。

（5）通过开关输入不同的二进制编码，以观察显示器的反馈结果。

四、实验结果分析在实验进行过程中，我们成功地完成了电路的设计、制作和测试，并达到了预期的实验目的。

在实验中，我们通过FPGA开发板编写了硬件描述语言（HDL）来描述电路，并成功将其烧录进开发板中。

在测试的过程中，我们使用了开关来输入二进制编码，并且观察到了不同的计数结果。

同时，我们还观察到了预期的反馈结果，包括LED灯逐个亮起、提示声音和不同的计数显示。

总结：本次实验成功地实现了三人表决器电路设计的目的，我们通过HDL 语言进行了电路设计，利用开发板和相关元器件完成了电路的制作，并通过实验测试获得了较好的实验结果。

该实验不仅增强了我们对数字电路设计的理解和实践能力，同时也扩展了我们的应用技能，有助于提高实际工作中数字电路设计的水平。

实验五三人表决器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个三人表决器，通过逻辑门电路来判断三个输入信号的多数情况，从而输出相应的表决结果。

通过这个实验，我们将深入理解数字逻辑电路的基本原理和设计方法，提高我们的电路分析和设计能力。

二、实验原理三人表决器的功能是当有两个或三个输入为“1”时，输出为“1”；否则，输出为“0”。

我们可以使用逻辑门电路来实现这个功能。

首先，我们可以使用与门和或门来构建这个电路。

将三个输入信号分别标记为 A、B、C。

我们先将 A、B 进行与运算，得到结果 D；再将 B、C 进行与运算，得到结果 E；然后将 A、C 进行与运算，得到结果 F。

接着，将 D、E、F 进行或运算，得到结果 G。

最后，将 G 再进行一次非运算，就得到了最终的表决结果 Y。

其逻辑表达式为：Y ＝（（A ∧ B）∨（B ∧ C）∨（A ∧ C））。

三、实验器材1、数字电路实验箱2、 74LS00 四 2 输入与非门芯片3、 74LS08 四 2 输入与门芯片4、 74LS32 四 2 输入或门芯片5、导线若干四、实验步骤1、按照实验原理，在数字电路实验箱上连接电路。

将 74LS00、74LS08 和 74LS32 芯片插入相应的插槽中，并使用导线将各个芯片的引脚连接起来，形成完整的三人表决器电路。

2、连接输入信号。

将三个开关分别连接到 A、B、C 输入端口，用于模拟三个表决人的表决情况。

3、观察输出结果。

打开实验箱电源，通过拨动三个开关的状态（“0”表示反对，“1”表示赞成），观察输出端口的指示灯状态，以确定表决结果。

4、记录实验数据。

分别记录不同输入组合情况下的输出结果，并填写在实验表格中。

五、实验数据及结果分析｜输入 A ｜输入 B ｜输入 C ｜输出 Y ｜｜｜｜｜｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜通过对实验数据的分析，我们可以发现，当输入为000、001、010、100 时，输出为 0；当输入为 011、101、110、111 时，输出为 1，这与我们预期的三人表决器的功能完全一致。

技能实训设计、制作三人表决器【实训目标】（1）通过三人表决器的设计，了解实用组合电路的一般设计程序和方法；（2）通过三人表决器电路的制作与测试，学会合理选用集成门电路等电路元器件，进一步熟悉电子电路的装接工艺要求；（3）熟悉直流稳压电源、万用表等仪器设备的正确使用。

【实训内容与步骤】试一试某举重馆需设计、制作一个裁判判定装置。

其要求是：（1）三名裁判各有一个表决器的按钮；（2）三人中多数人判定运动员举重成功，结果才有效；（3）用与非门来实现。

1．三人表决器的设计三名裁判分别用A、B、C表示，认为举重成功，取值为1，否则为0。

最终裁判的结果用Y表示，取值为1表示举重成功，取值为0表示举重失败。

（1）试列写如表8-3所示真值表。

表8-3 三人表决器真值表输入输出A B C Y0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1图8-6 三人表决器的逻辑电路图（2）将真值表中输出Y为1，所对应的A、B、C取值组合的输入变量乘积项相加，得到Y的表达式。

Y=（3）把表达式化简为最简与-或式Y=（4）把最简与-或表达式转化成与非-与非表达式Y=（5）试在图8-6中完成三人表决器的逻辑电路图2．三人表决器的制作【实训设备与器材】直流稳压电源1台，万用表1块，通用面包板1块；镊子等装接工具一套，导线若干，元器件及器材一套（祥见表8-4）。

做一做（1）清点与检测元器件根据元器件及材料清单，清点并检测元器件。

将测试结果填入表8-4中，正常的填“√”，如元器件有问题，及时提出并更换。

将正常的元器件对应粘贴在表8-4中。

表8-4 三人表决器的元器件清单序号名称型号规格数量配件图号测试结果元件粘贴区1 碳膜电阻器RT-0.25–1kΩ3个R12 R23 R34 碳膜电阻器RT-0.25-390Ω1个R45 集成电路74LS00 1个U16 集成电路74LS20 1个U27 发光二极管红1个LED8 动合按钮3个 A9 B10 C11 IC管座DIP14 2个（2）根据图8-6所示原理电路和表8-4提供的元器件，在图8-7中完成实验电路图。

实训2：三人表决器设计（基于FPGA）
实训任务：
利用美国Altera公司的FPGA芯片和开发软件QuartusII，设计三人表决器电路，并完成软件仿真和硬件验证。

实训目的：
1、强化数字电路设计方法；
2、掌握QuartusII的FPGA设计流程。

一、三人表决器电路设计
1、三人表决器功能
表决器（voter），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”或“反对”的按钮，荧光屏上即显示出表决结果。

A、B、C3人表决，“1”表示“赞成”，“0”表示“反对”，若有2人或以上人数赞成，则输出端Y为“1”表示“通过”，否则Y为“0”表示“不通过”。

2、真值表
3、根据真值表画卡诺图
4、根据卡诺图写出逻辑表达式
L=AB+BC+AC
5、根据逻辑表达式画出逻辑图
二、使用QuartusII实现三人表决器
1、建立工作库文件夹voter3
2、用向导创建工程：File→New Preject Wizard
3、新建原理图源文件;File→New→Block Diagram/Schematic File
4、绘制三人表决器电路
5、编译工程
6、编辑引脚
7、器件编程，写出方法及遇到的问题
1）.连接USB-Blaster到计算机与开发板
2）.将开发板插上电源
3）.查看电脑的驱动是否正常安装
4）.选择工具栏中Tools中的programmer，下载方式为JTAG，将USB-Blaster 添加到下载器硬件
5）.将文件添加到编程文件，下载编程
8、硬件功能验证。

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一、引言三人表决器电路是一种常见的控制电路，它可以实现三个人中的两人同意才能启动或停止某个装置的功能，这种电路设计的核心思路是如何确保三人表决的结果是可靠和准确的。

下面我将从电路设计的基本原理、核心思路和实际应用等方面进行全面评估。

二、电路设计的基本原理1.三人表决器电路的基本组成–三个开关–逻辑门电路2.逻辑门电路的作用–实现多个开关之间的逻辑运算–确保只有符合表决条件的情况下，电路才能输出控制信号3.电路的工作原理–通过逻辑门电路实现多个开关输入的合理判断–输出控制信号来控制装置的启停三、核心思路的深入探讨1.可靠性和稳定性–如何确保三人表决结果的可靠性–采用哪些措施来避免误操作带来的影响2.逻辑运算的精确性–逻辑门电路设计的精确性–如何避免逻辑门电路的误判3.灵活性和可扩展性–电路应该具备的灵活性和可扩展性–针对不同的控制需求，如何调整和扩展电路四、实际应用与案例分析1.工业控制领域中的应用–三人表决器在工业自动化控制中的应用案例–如何根据具体情况进行电路设计和优化2.安全控制系统中的应用–三人表决器在安全控制系统中的关键作用–如何保证安全控制系统的稳定性和可靠性五、个人观点与总结在我看来，三人表决器电路设计的核心思路在于要确保逻辑运算的精确性和输出的可靠性，同时要考虑灵活性和可扩展性。

在实际应用中，需要结合具体场景来进行设计和优化，以满足不同的控制需求。

通过不断的实践和总结，可以不断完善这一领域的电路设计思路。

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四、实际应用与案例分析3.医疗设备控制领域中的应用–三人表决器在医疗设备控制中的应用案例–如何保证医疗设备的安全性和可靠性4.航天航空领域中的应用–三人表决器在航天航空领域中的关键作用–如何确保航天航空设备的运行安全五、个人观点与总结在今天的信息社会，三人表决器电路在各个领域都具有重要的应用价值。

课程设计任务书一、设计题目：三人表决器二、设计的主要内容：举重运动设三名裁判，每个裁判分别判断选手的试举情况，成功点亮白灯，失败点亮红灯有两盏或两盏以上的白灯则选手试举成功，否则失败。

电源部分采用三端稳压器即可，逻辑部分可以采用任何逻辑门电路，显示部分采用发光二极管即可，无需采用电流放大器。

需要使用的芯片资料上网查。

图手绘，无需使用电脑绘图软件。

2.学出电路的工作原理，使用说明。

3.要求在输出端使用红、白灯表示选手的最终试举结果，成功亮白灯，失败亮红灯。

指导教师：日期：教师评语：评阅成绩：评阅人：日期：摘要关键词：投票系统系统，表决结果,决议通过第1章三人表决器概述1.1三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白灯亮；如果不通过那么实验板上红灯亮；如果对某个决议有任意二到三人同意，那么此决议通过，白灯亮；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，红灯亮1.2三人表决器”的逻辑功能表决结果与多数人意见相同。

设X0、X1、X2为三个人（输入逻辑变量），通过为1，不通过为0；Y0为表决结果（输出逻辑变量），多数通过Y0为1，否则，Y0为0.其真值表如表1所示。

表1“三人表决器”真值表输入逻辑变量输出逻辑变量其中X0,X1,X2为输入表决信号即为s w1,s w2,s w3指示灯，Y0为输出结果即L E D灯由真值表写出逻辑表达式并化简得：Y0=X0*X1+X0*X2+X1*X2第2章三人表决器设计思想2.1组合逻辑电路的分析2.1.1 组合逻辑电路的分析输输入出A B C F00000010010001111000101111011111从真值表发现：输入变量A，B，C中有两个或两个以上为一，则输出为1，从而总结电路功能：三人表决电路。