表决器的设计与仿真.docx

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表决器的设计与仿真

摘　要

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。

目前：

表决器可分为有线表决器和无线表决器两大类:

有线表决器和无线投票表决器无线投票表决器。

其中有线表决器已经退出此项市场，而无线投票表决器已成为市场主流。

而我们现在刚刚接触数字电子技术，对于其中的很多都不是很了解，所以我们在设计这个表决器的时候很多都是比较原始，比较简单的，其中没有清零功能，计数也少，在以后的学习中我们还会更加深入了解，明白其中的原理，能够设计出更好的表决器，也能更好的学习到重要的知识。

关键词：

表决器，原理，知识

Abstract

BiaoJueQi,theclientisvotingsystem,isarepresentativeofthevoteoravoteondevice.Whenthevote,andtherelevantpersonnelBiaoJueQirespectivelyasthepress"yes"and"against"abstainedabuttononthescreen,whichshowsavote.

NowBiaoJueQi:

BiaoJueQicablecanbedividedintotwocategories:

BiaoJueQiandwireless

BiaoJueQicableandwirelessvoteBiaoJueQiwirelessBiaoJueQivote.

WhichexitthemarketBiaoJueQicable,andhasalreadybecomethemarketBiaoJueQiwirelessvote.

Butnowwejustcontactdigitalelectronictechnology,manyofthemarenotveryunderstand,soweBiaoJueQithistimemanydesignisrelativelyprimitive,relativelysimple,notresetfunction,countinglessalso,inthelaterwe'lllearnmorein-depthunderstandingoftheprinciples,understand,candesignabetterBiaoJueQi,alsocanbetterlearnimportantknowledge.

Keywords：

BiaoJueQi，theory，knowledge

前言………………………………………………………………………………………1

1课程设计基础…………………………………………………………………………2

2实验设计任务、设计要求和设计目的………………………………………………2

2.1实验器材………………………………………………………………………3

2.2实验器材简介…………………………………………………………………3

　　2.2.1FULLADDER……………………………………………………………3

　　2.2.274LS283D………………………………………………………………4

3设计电路简介…………………………………………………………………………5

3.1投票端…………………………………………………………………………5

3.2计数端…………………………………………………………………………6

3.3显示端…………………………………………………………………………6

4电路图的仿真…………………………………………………………………………7

结论………………………………………………………………………………………8

致谢………………………………………………………………………………………9

参考文献………………………………………………………………………………10

前言

随着社会的飞速发展，科学技术的应用已经渗入到社会的各个领域。

目前，各领域的激烈竞争迫使人们不得不对办事效率格外重视，同时，这也是方便、高效的社会发展趋势之必需。

会议表决方面亦是如此。

表决器所具有的功能使它成为这方面当之无愧的选择。

本设计正是关于多数表决器的设计，用于各种场合的投票选举。

本学期我们学习了《数字电子技术》，基于对本书的学习，我们做了本次课程设计，在这次课程设计中我选择了《表决器设计与仿真》，对于表决器我们的认识不是很充分，所以我在学习本书的基础上通过翻阅资料，上网查询，了解芯片的功能等工作，终于做出了现在这个简单的表决器，其中的原理都很简单，运用全加器，超前卫四位全加器，和数字显示器，开关，电源和电阻设计出了这个简单的全加器，其中很多功能都没有实现，不能够清零，不能够统计更多的人表决，我们以后接触的更多，我们会设计出更好的表决器的。

表决器电路的工作过程可分为三步：

从表决人员处采集得投票的脉冲信号对投票脉冲进行计数与数值比较器中已存信息比较。

改进后的电路不再存在原来电路的缺点：

代表可以重复投票，代表之间的投票相互影响。

而且改进后的电路还具有原来电路没有的优点：

在投票时间结束前可以取消刚刚所投的票。

这些都使电路逻辑更合理，设计更人性化。

1课程设计基础

Multisim建立文档

由于Multisim软件安装时在桌面上不产生快捷方式，所以要在开始菜单中开。

建立Multisim文档步骤主要如下：

（1）点击开始菜单。

（2）单击所有程序--NationalInstruments--CircuitDesignSuite10.0—Multisim

图1-1Multisim的建立

2实验设计任务、设计要求和设计目的：

设计一个可以八人投票表决的表决器，能够进行简单的计数。

设计目的：

1、进一步掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析设计方法，巩固课堂上学到的知识；

2、学习对原有电路进行改进的方法，使电路在设计上逻辑更合理，更人性化；

3、掌握一些常见的数字电路芯片的使用方法；

4、通过对电路进行改进的实践，培养创新意识。

2.1实验器材

FULL_ADDER3个双掷开关9个74LS283D2个+5V电源1K电阻1个

2.2实验器材简介

2.2.1FULL_ADDER

图2-2-1FULLADDER图示

全加器可对两个多位二进制数进行加法运算，同时产生进位。

当两个二进制数相加时，较高高位相加时必须加入较低位的进位项，以得到输出为和和进位。

图2-2-2FULLADDER真值表

2.2.274LS283D

图2-2-374LS283管脚图示

图2-2-474LS283管脚接法及运算图示

3.设计电路的简介

3.1投票端

图3-1设计电路开关显示端

控制着电平的输入，当有一个开关置于下端时则输入了电压。

每一个输入都能触发全加器进行统计，最后显示在显示器端，当有几个开关输入高电平时全加器进行统计，显示器就显示几个人电平输入，即有几个人同意此观点。

3.2计数端

图3-2设计电路运算端图示

运用全加器对输入进行统计。

在运算过程中通过74LS283进行统计，然后反应到显示器上输出有多少人同意了此项表决，当数字超过5时表明有5人同意此项表决，则表示此项表决通过，若少于5人同意此项表决，则说明此项表决没有通过。

3.3显示端

图3-3DCD_HEX_GREEN管脚图示

用数字显示器显示刚刚统计的数字。

在输出的数字中能够明确看出有多少人同意此项表决，显示器显示哪个数字就说明有几个人同意了此项表决，若显示0则说明没有人同意此项表决，在所有人都同意时，则会显示9。

4.电路图的仿真

图4-1设计电路在软件中的仿真图

当所有开关置于上端时显示器显示为零，当开关置于下端时显示器开始显示数字，有几个开关置于下方显示器就显示几，也就相当于有几个人表决显示器就显示相应的数字。

当表决的人不小于5人时，说明此项表决通过。

否则，反之。

结　论

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，实现了九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。

虽然很多功能都没有实现，但是我也尽了我最大的努力，再设计中遇到的问题我都一一解决，最终的结果就是我现在设计的电路图，其中没有清零，没有反对票，这些不全面的原因都因为我考虑的不到位，再设计之中，没有考虑到反对的人，只想到了同意和弃权的方面，在这样的考虑下我就设计出了这样不全面的表决器，我想我经过这次设计之后，在我以后的生活中会有很大的帮助，会让我考虑问题更加全面，会让我觉得知识的重要，以后一定努力学习设计出更好的表决器，在各个领域都能够做出一番成绩。

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，数字电路技术已经成为当今必不可少的一门技术，在生活中可以说得是无处不在。

因此作为二十一世纪的大学来说掌握数字电路的运用。

通过这次设计，我可以说是受益良多。

这个电路从头到尾都是我们自己想出来的，在输入状态表示上我们花费了很大工夫。

通过这个实验设计，我更加熟练地掌握了一些常见的数字芯片的使用，还学到了一些课本上没出现过的芯片，如数值比较器（74LS85）。

我想，从这两个电路的对比以及改进中，也许可以学到一些创新的方法。

致　谢

通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和PCB连接图，和芯片上的选择。

经过一个星期的努力，我顺利的完成了本次课程设计，虽然很是简单，但那也尽了我最大的努力，在这一星期中，我要感谢老师同学的帮助，没有你们我就没有办法完成这次课程设计，再设计过程中，我遇到了很多的困难，都是老师和同学帮我一一解决，我也通过查阅资料，上网查询，了解的很多，在这样的情况下，我终于完成了本次课程设计。

回顾起此次数字逻辑课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在陈英老师的辛勤指导下，终于迎刃而解。

平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。

而且还可以记住很多东西。

比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。

认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。

经过一个星期的课程设计，在与同伴的密切配合下顺利地完成该课程设计。

通过该课程设计，收获颇多。

在此，再次感谢老师的细心指导和同学的帮助，还有学校给予我们的这次机会让我们得到了充分的锻炼。

通过这次课程设计我了解了更多关于数字电子技术方面的知识，我也感受到其中的乐趣，我会更加努力去完成更好的表决器。

参考文献

[1]阎石《数字电子技术基础》

[2][美]ThomasL.Floyd《数字电子技术（第九版）》

[3]张慧敏《数字电子技术（平装）》文档来源网络，版权归原作者。

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