數(shù)電課程設(shè)計-五人表決器設(shè)計

/數(shù)電部分五人表決器設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)與要求1.設(shè)計一個五人表決器，通過紅綠兩種不同顏色的燈來代表表決是否通過，并用數(shù)碼管顯示出同意的人數(shù)。2.使用74HＣ1３8譯碼器芯片進行控制,按照少數(shù)服從多數(shù)的原則,多數(shù)人同意則通過，少數(shù)人同意則被否決。用綠燈亮表通過,紅燈亮表示否決。3。學(xué)會根據(jù)已學(xué)知識設(shè)計具有某一特定功能的電路，學(xué)會基本電路的組裝與調(diào)試。二、方案設(shè)計與論證當(dāng)按下開關(guān)時，代表同意贊成，開關(guān)沒有按下去時，表示不贊成。評委按照自己的意愿投票，選擇是否按下開關(guān),即選擇邏輯電位.對邏輯電位進行譯碼，對譯碼后芯片的輸出進行顯示。對于五人表決器,首先設(shè)五人分別為ABＣDＥ，設(shè)Y為表決的結(jié)果。其中有三人或三人以上同意(同意用“1”表示,不同意用“0”表示)則綠燈亮(綠燈用“1"表示），紅燈亮(紅燈用“0”表示).五人表決器真值表輸入輸出ABCDEY000000０0００1000010００００11000100000101000１10０0０1１1101０00０01001０01０100０1０1１101100０01101101１10１0111１１1０0０00１0001０1001０0100111101０001010111011011011111１0０0０１10011１101０1１10１111１10０11110111１110１1１１１11如果綠燈亮了，則表示表決通過，若紅燈亮了，表示不通過。三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算芯片74HC１38,是典型的集成譯碼器。它是3線－8線譯碼器,該譯碼器有3位二進制輸入ＡBＣ,它們共有8種狀態(tài)的組合,即可譯出八個輸出信號，輸出為低電平有效。此外，還設(shè)置了3個使能端G1Ｇ２AＧ2B,為電路的擴展提供了方便。74HＣ1３8集成譯碼器功能表輸入輸出G1G2A非Ｇ2B非ＣBＡY0非Ｙ1非Y2非Ｙ3非Ｙ4非Y5非Ｙ６非Y7非＊H＊*＊*HHHHHＨＨＨ*＊H＊*＊HHＨＨHHHHＬ*****HHHＨHHHHHLLLLＬLHＨＨHHＨHHLLＬLＨHLHHＨＨＨHHLLＬＨLHHLＨHHＨＨＨLＬＬHHＨＨＨLHHHHHLLHＬLＨHHHLHHHHＬLＨLHHHHHHLHHHLLHHＬＨHHHHHＬHHLＬＨＨHHHHＨHHHL74HC138外圍引腳分布圖芯片７4ＨＣ１3９，是雙2線－4線譯碼器，它的輸出也是低電平有效,符號匡內(nèi)部的輸入、輸出變量表示其內(nèi)部的邏輯關(guān)系。74ＨC139２-4線譯碼器真值表輸入輸出Ｇ非BAY0非Ｙ1非Y2非Y3非１＊*11110000１1１００110１101０１１０101１１11０７４HC139外圍引腳分布圖74LＳ161計數(shù)是一種最簡單基本的運算，計數(shù)器就是實現(xiàn)這種運算的邏輯電路，計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進行計數(shù),以實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能,同時兼有分頻功能。計數(shù)器按計數(shù)進制不同,可分為二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器、其他進制計數(shù)器和可變進制計數(shù)器，若按計數(shù)單元中各觸發(fā)器所接收計數(shù)脈沖和翻轉(zhuǎn)順序或計數(shù)功能來劃分,則有異步計數(shù)器和同步計數(shù)器兩大類，以及加法計數(shù)器、減法計數(shù)器、加／減計數(shù)器等，如按預(yù)置和清除方式來分，則有并行預(yù)置、直接預(yù)置、異步清除和同步清除等差別，按權(quán)碼來分,則有“８421”碼，“542１”碼、余“３”碼等計數(shù)器,按集成度來分，有單、雙位計數(shù)器等等.74LS161是四位二進制可預(yù)置同步計數(shù)器，由于它采用４個主從JK觸發(fā)器作為記憶單元,故又稱為四位二進制同步計數(shù)器，其集成芯片管腳如圖所示。74ＬＳ1６1管腳圖該計數(shù)器由于內(nèi)部采用了快速進位電路,所以具有較高的計數(shù)速度。各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是靠時鐘脈沖信號的正跳變上升沿來完成的。時鐘脈沖每正跳變一次,計數(shù)器內(nèi)各觸發(fā)器就同時翻轉(zhuǎn)一次，7４LＳ１６１的功能表如表所示:74ＬS１６1邏輯功能表輸入輸出ETEＰＣＰＡＢＣDQAQBQCQDL××××××××ＬＬLLＨL××aｂcdａbｃdHＨHH××××計數(shù)HHL××××××保持ＨH×L×××××保持由于74LS1６1的計數(shù)容量為1６，即計16個脈沖，發(fā)生一次進位，所以可以用它構(gòu)成16進制以內(nèi)的各進制計數(shù)器,實現(xiàn)的方法有兩種:置零法（復(fù)位法)和置數(shù)法（置位法)。CＤ4511引腳圖四、總原理圖及元器件清單１。Mｕlｔisim１1。0原理圖：2.元件清單：元件序號型號主要參數(shù)數(shù)量備注V１5V1電源S５開關(guān)U74０0N5非門U6７4HＣ139２V１譯碼器Ｕ74HC1382Ｖ5譯碼器X2。5Ｖ2指示燈五、安裝與調(diào)試將設(shè)計好的電路在Multｉsｉm11．0中繪制出來，在繪制時，注意各器件的選擇和使用，開關(guān)應(yīng)選擇單刀雙置式開關(guān),共5個，開關(guān)連線時應(yīng)保持處于斷開狀態(tài)，不得提前接通電源。此外，接線時的走線,應(yīng)選擇合適的走線方式,使整個電路顯得清晰明確,盡量避免接線的來回交叉、或者繞遠的走線方式。Muｌｔｉsiｍ11。０的使用也是一項非常復(fù)雜的事情，需要足夠的細心和耐心,一個很小的疏忽就容易接錯線,而接線錯誤就會造成仿真錯誤，甚至仿真失敗。因此一定要注意仿真時的正確接線。六、性能測試與分析調(diào)試圖1紅燈亮當(dāng)A、B、C、Ｄ、E中只有任意兩人或兩人以下贊同時，紅燈亮,同時數(shù)碼管顯示出同意人數(shù)2.調(diào)試圖2綠燈亮當(dāng)A、B、Ｃ、D、E中有三人或三人以上一下贊同時，綠燈亮,同時數(shù)碼管顯示出同意人數(shù)3。七、結(jié)論與心得在數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計的尾聲我認(rèn)識到，我們做好課程設(shè)計，需要認(rèn)真復(fù)習(xí)一個學(xué)期以來學(xué)過的內(nèi)容，需要翻閱課本知識才能確立實驗方案，然后逐步進行細化設(shè)計.我主要負責(zé)電路的模擬與仿真部分,在仿真過程中總會遇到各種各樣的問題,需要耐心地分析、解決.我知道“世上無難事，只怕有心人”，經(jīng)過我多日的不懈努力,我終于攻克了仿真過程中的大部分難題，成功地實現(xiàn)了仿真，基本達到了預(yù)期效果。通過這次的數(shù)電課程設(shè)計,我了解了五人表決器的制作過程及其工作原理,通過和課本上的知識進行比較對照，更加深刻地理解了74ＬＳ13８、74LＳ１39等相關(guān)知識。我還學(xué)會了模擬仿真軟件Multiｓｉm１1.0的安裝、漢化、及基本使用方法，學(xué)會簡單電路的模擬仿真,對今后的學(xué)習(xí)和生活會有很大的幫助，甚至可以不用去實驗室就能在電腦上模擬完成一些實驗項目.此外，我理解了設(shè)計數(shù)字電路時如何正確選取合適的元件,進一步地認(rèn)識了數(shù)字電路的工作原理和它的性能指標(biāo)。我們以前學(xué)的都是理論知識，僅僅能夠通過不多的幾次實驗進行實踐。這次課程設(shè)計之后，我認(rèn)識到只有自己深入到練習(xí)和實踐中去，才能真正地了解電路、認(rèn)識電路，加深對所學(xué)知識的掌握理解。由于本次課程設(shè)計安排在期末考試前后，時間緊，任務(wù)重，最后的設(shè)計結(jié)果難免存在一些問題，例如我們原本打算制作一個計數(shù)器,用來計算電路中共有幾人同意，用74LＳ16１、4511等相關(guān)芯片制做計數(shù)器并用數(shù)碼管顯示出來，在仿真中也進行了設(shè)計，但不知何故運行時經(jīng)常發(fā)生錯誤，計數(shù)器總是不能正常工作，由于時間緊，沒有足夠的時間進行設(shè)計和調(diào)試，最終導(dǎo)致我們不得不刪掉這一部分。我會在以后的實踐活動中認(rèn)真思考,好好改進,吸取這次的經(jīng)驗教訓(xùn)，在實踐中得到鍛煉,在實踐中得以提高。通過本次課程設(shè)計，我學(xué)到不少東西,也得到了不少鍛煉。在做課程實際之前，從大處著眼，統(tǒng)籌兼顧的看問題是必須的。首先的第一要務(wù)是將整個任務(wù)書綜合考慮,比如本次的五人表決器的設(shè)計,要綜合考慮各部分的聯(lián)系,分塊設(shè)計,分塊設(shè)計中主要考慮各個設(shè)計電路與其他部分的聯(lián)系，各個部分電路功能的實現(xiàn)。最后是各部分電路的整體連接與調(diào)試。而且,我也從這次實驗中學(xué)到了不少在書本中沒有的東西，明白了實踐與理論的結(jié)合的重要性，以及同學(xué)之間互相幫助、相互合作的重要性,更重要的是對整個電路各個元器件及其模擬仿真有了深刻的認(rèn)識,在遇到困難時運用學(xué)過的相關(guān)知識,運用適當(dāng)?shù)姆椒ūM力去解決各個難題，通過自己不懈的努力來達到目標(biāo).八、參考文獻１.康光華．電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)［M]．第五版.北京:高等教育出版社，200６.２．康光華.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）［Ｍ］。第五版。北京：高等教育出版社，200６３。韓廣興．電子元器件與實用電路基礎(chǔ)[M］北京：電子工業(yè)出版社，200５4.趙春華.電子技術(shù)基礎(chǔ)（仿真實驗）[M］。北京:機械工業(yè)出版社，19985．蔣黎紅。模電數(shù)電基礎(chǔ)實驗及Multisｉm仿真［M］．杭州：