4、自制教学课件--《三人表决器》

“制作三人表决器”教课设计讲课班级课程名称电子技术基础与技术使用教材《电子技术基础与技术》高等教育第一版社主编张金华课题制作三人表决器讲堂种类理实一体化教课学时 2 学时讲课时间教课内容制作三人表决器教课目的知识目标：掌握三人表决器的设计方法和步骤。

技术目标：达成三人表决器的制作。

感情目标：培育学生优秀的职业习惯。

教课重、难点教课要点：成功制作三人表决器，而且功能正常。

教课难点：依据功能要求，设计相应的电路。

教课方法任务驱动法、情形教课法、启迪式指引法教具准备PPT 课件、教课设计、教案等教课过程与主要教课内容及步骤备注时间分派经过发问让同学们回知识回顾发问“同学们，我们上节课学习什么内容啊？”忆上节课所学知识（ 3 分钟）点，加深对组合逻辑电路设计步骤的印象和理解。

教课过程与主要教课内容及步骤备注时间分派吸引学生注意力，提播放一段中国达人秀的视频。

高他们对本堂课的学习兴趣。

提出任务：请同学们为中国达人秀的评委设计一个三新课导入人表决器。

为学生创建详细的教（2 分钟）功能要求：学情境和工作任务，1、少量听从多半。

激发学生学习的主动2、周立波拥有一票反对权。

性和踊跃性。

设计要求：核心电路使用一片74LS00 进行设计。

教课过程与主要教课内容及步骤备注时间分派问题 1：一名主评和两名评委的评判，决定选手的“裁减”或“晋级”。

请列出相应关系表。

评委 A 评委 B 评委 C 选手结果×××裁减××√裁减×√×裁减×√√裁减√××裁减√×√晋级√√×晋级√√√晋级问题 2：若是评委赞同为“1，”不一样意为“0”选手晋级为；“ 1，”裁减为“ 0，”你可以写出对应真值表吗？A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1问题 3：对应的逻辑表达式该怎么写呢？Y=ABC+ABC+ABC启发引导（15 分钟）化简获得两种结果：第一种：Y=AC+AB第二种：Y= AC·AB同学们互相议论，毫无眉目。

Quartus Ⅱ原理图输入法基本应用一、实训目的1.掌握输入编辑原理图文件的方法。

2.掌握编译原理图文件的方法。

3.掌握仿真原理图文件的方法。

4.理解QuartusⅡ器件编程的方法。

二、实训器材计算机与Quartus Ⅱ工具软件。

三、实训指导（一）实训原理三人表决器电路真值表如表1-1所示。

表1-1 三人表决器电路真值表输入输出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通过真值表得出输出表达式：y=NOT[NOT(aANDb) AND NOT(aANDc) AND NOT(bANDc)]（二）实训步骤1.设计输入原理图文件（1）建立三人表决电路工程项目。

（2）建立三人表决电路原理图文件。

（3）编辑三人表决电路设计图形文件。

三人表决器原理图如图1-1所示。

图1-1 三人表决器原理图2.编译仿真原理图文件（1）编译三人表决电路设计图形文件。

如果有错误，检查纠正错误，直至最后通过。

（2）仿真三人表决电路设计图形文件。

三人表决器波形仿真图如图1-2所示。

图1-2 三人表决器仿真波形图四、问题与解决完成三人表决器原理图后不能编译，经检查发现是没有保存文件。

保存后再次编译，没有错误。

五、实训总结通过本次试验我理解了QuartusⅡ器件编程的方法，掌握了输入编辑原理图文件的方法，并且学会了编译与仿真。

三⼈表决器的制作设计制作三⼈表决器电路制作与测试⼀、实训⽬的：1、加深对模拟电路和数字电路原理的理解，提⾼实践动⼿能⼒和开拓创新能⼒。

2、初步掌握科学研究的基本⽅法，通过实际电路的设计计算、元件选取、安装调试等环节，初步掌握简单实⽤电路的分析⽅法和⼯程设计⽅法；3、初步掌握普通电⼦线路产品的⽣产⼯艺流程以及安装、布线、焊接、调试等技能；4、学会普通电⼦电路的实验调试和整机指标测试⽅法，提⾼实践动⼿操作能⼒，培养⼀定的分析能⼒和解决问题的能⼒；⼆、设计要求：为中国达⼈秀的评委设计⼀个三⼈表决器。

功能要求：少数服从多数。

周⽴波具有⼀票否决权，按钮S1。

设计要求：核⼼电路使⽤⼀⽚74LS00或（CD4011）进⾏设计。

三、主要任务：1、分析电路原理并画出系统框图；2、分析硬件原理及采⽤器件的功能说明；3、安装与调试：（1）安装元件；（2）检查安装是否正确及整个电路的焊接质量；（3）完全正确情况下通电测试；（4）将按钮S1、S2按下，测试LED灯是否正常显⽰。

（5）将按钮S1、S3按下，测试LED灯是否正常显⽰。

（6）将按钮S2、S3按下，测试LED灯是否正常显⽰。

（7）如果发现电路⼯作不正常，按照原理进⾏分析，⽤万⽤表检查，找出原因并加以解决。

（8）若电路不⼯作，可⽤⽰波器测振荡器有⽆输出信号。

4、调试记录及结果分析。

四、评价考核⽅法：1、⼩组⾃评；要求按照完成任务的情况进⾏认真评价。

（1）明确课题，电路原理分析，画出原理框图，分析硬件原理及采⽤器件的功能说明。

（2）安装与调试。

2、⼩组互评；要求每⼀个⼩组选出⼀个同学进⾏讲解，其他⼩组进⾏评价。

3、教师评价。

综合考察每组设计的情况，从以下⼏⽅⾯评价：（1）⼩组每个成员的出勤情况；（2）⼩组每个成员的⼯作情况；（3）⼩组每个成员之间的相互团结协作情况；（4）整体电路的设计制作测试。

五、三⼈表决权电路原理图（参考）表1、元器件表名称型号数量管脚排列元器件种类1CD401112按键开关33电阻100欧14LED红⾊1六、参考资料:1、《数字电⼦技术基础》周良权主编，⾼等教育出版社。

实训3：三人表决器的设计与实现问题提出：表决器既是多数通过事件，三个人参与表决，大于或等于二人即为通过。

请设计一个数字组合逻辑电路，实现上述三人表决功能。

1.逻辑抽象假设参与表决的三人分别为A、B、C，表决结果为F。

当三人中有两人或以上同意，即A、B、C三个输入中有两个或以上为1时，F=1。

在FPGA开发板上，同样可以定义三个拨动开关分别代表A、B和C，一个LED灯代表F，表决通过时，灯亮，否则灯灭。

2.列出真值表得到：F=AB+BC+ AC3.使用Quartus 8.0建立项目，建立过程和注意事项见前两周的实验指导，选择器件时随便指定一个。

这里的项目名称为voter3。

（切记项目保存路径和实验过程中新建的文件保存路径都不要出现中文）4.项目建好后，新建Verilog文件并输入代码选择“File”——“New”——“Verilog HDL file”。

第1种方法：直接根据逻辑表达式写出代码，即数据流描述方式。

如下所示。

保存文件，文件名同为voter3。

5.编译项目。

“Processing”——“Start Compilation”6.功能仿真编译通过后，新建波形仿真文件：“File”——“New”，选择“Vector Waveform File”，如下图所示：在出现的编辑界面左侧右键，选择如下：在“Insert Node or Bus”里选择“Node Finder…”在弹出来的“Node Finder”中，首先在“Filter”中选择“Pins：Unassigned”，然后点击“list”，在“Nodes Found”中会列出所有的引脚，第三步选择全部引脚（鼠标拉），点击“>>”，最后点击“OK”即可。

在回到的“Insert Node or Bus”界面点击“OK”。

这时候会看到所有的引脚会列出来，如下所示，三个输入默认为低电平，输出F状态未知。

由实验原理可知，为了得到A、B、C三个信号不同的组合，设置A为10ns周期信号，B为20ns周期信号，C为40ns周期信号。

《组合逻辑电路——三人表决器》教学案例设计
三人表决器作为一种组合逻辑电路，它可以根据输入信号和控制信号，产生符合预期结果的输出信号，供其他用途使用。

在本文中，我们以“组合逻辑电路三人表决器”为标题，介绍这种组合逻辑电路的基本功能，它的实际用途，以及如何将其应用于实际的教学案例中。

首先，我们来介绍三人表决器的基本功能以及它的实际用途。

三人表决器的基本功能是根据输入信号和控制信号，产生符合预期结果的输出信号，它可以实现相对简单的多路复用和逻辑控制。

它的实际用途主要是在模拟电路中，用于实现周期性元件之间的调制、解调。

另外，它还可以用于故障检测电路，从而实现安全保护的目的。

接下来，我们来看看如何将三人表决器应用于实际的教学案例中。

具体来说，首先我们需要明确教学目标，如掌握三人表决器的基本功能，以及它的实际用途。

然后我们可以采用实验教学的方式，使用三人表决器和相关组件，结合实验课手册，设计相关的组合逻辑实验，比如使用三人表决器实现安全保护电路、恒定温度控制电路等。

最后，我们可以用真实的实验数据，结合理论知识，根据相关实验定性和定量的分析，让学生掌握三人表决器的基本功能，发展合理的思路，从而达到教学目标。

总之，三人表决器是一种简单而有用的组合逻辑电路，它的基本功能是根据输入信号和控制信号，产生符合预期结果的输出信号，它的实际用途有多种，具体来讲，可以用于模拟电路中调制解调，也可以用于故障检测电路，从而实现安全保护的目的。

在教学案例中，可
以应用三人表决器设计组合逻辑实验，通过实验数据与理论知识的结合，让学生掌握三人表决器的基本功能，发展合理的思路，从而达到教学目标。