五人表决器的设计.doc

数字电路课程设计报告书 课题名称 五人表决器的设计 姓 名 学 号 院、系、部 物理与电信工程系 专 业 电子信息工程 指导教师 2008年 07 月06日 一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个具有清零与显示功能的5人表决器。 要 求： 1. 表决器同时供五位评委投票使用，分别用5个按钮A、B、C、D、E表示。 2. 表决器具有清零与显示功能。 3. 设置一个系统清除开关S，该开关由主持人控制。 4. 评委投票后，亮灯泡显示投票结果，并保持到主持人将系统清除为止。 指导教师签名： 2008年07月06日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2008 年7月 日 三、成绩 验收盖章 2008年 7 月 日 五人表决器的设计 1 设计目的 （1）熟悉集成电路的引脚安排。掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。了解面包板结构及其接线方法。了解的组成及工作原理。熟悉的设计与制作。 （4）设计输出显示电路。 3 设计过程 3.1方案论证 数字表决器总体方框图如图1所示。 图1 五人表决器框图 1．表决时，评委根据自己意愿投票，选择按键，即输入逻辑电位。 2．对逻辑电位进行译码。 3．对译码后芯片的输出再进行逻辑运算。 4．将运算结果通过指示灯输出，显示表决结果。 3.2电路设计 五人表决器电路如图2所示。 图2 工作原理接线图 该电路完成三个功能：一是通过清零端由主持人控制电路工作状态，明确表决器是否在工作；二是通过输入电路输入各评委的投票结果；三是通过输出电路输出并显示投票结果。 工作过程：由主持人控制的开关S打到低电平时，通过与门，输出全部为低 电平，则所有灯泡都熄灭，不显示任何投票结果，表决器处于不工作状态。当主 持人宣布投票开始后，各评委开始投票。根据电路输入端可知，输入为高电平 有效，若评委同意该选手晋级，则调拨开关，使之打到高电平，输入就为高电平； 若评委不同意该选手晋级，则调拨开关，使之打到低电平，输入就为低电平。而 该表决器工作电路是通过用74HC139 2-4线译码器与74HC138 3-8线译码器发生 其功能的，输入各评委的投票结果，使之成为有效二进制数，再通过芯片作用输 出，且输出为低电平有效。但是灯泡是在高电平时才亮，故输出端用与非门输出， 使之输出最终为高电平，使灯泡能亮，显示投票结果。且用两个74LS20双4输 入与非门作为该转换过程的工具。结果显示则用灯泡，投票同意该选手晋级则绿 灯亮，投票不同意该选手晋级，则红灯亮，该选手遭淘汰。投票结束后，主持人 宣布“投票结束，请看投票结果”，由主持人将开关S打到高电平，则投票结果 显示。 该次投票结果显示会一直持续到主持人将开关S打到低电平，使电路清零， 要进行下一次投票，重复上述过程即可。 74HC139 2-4线译码器： 图3 74HC139 2-4线译码器的引脚图 该表决器为五人表决器，所以该电路输入为五输入端，通过分析功能要求知道，用一片74HC139 2-4线译码器芯片与四片74HC138 3-8线译码器可构成输入电路所要求的电路,并通过该芯片对逻辑电位进行译码并输出。输入电路如图2工作原理接线图所示。而74HC139 2-4线译码器引脚图如图3所示，真值表如表2所示；74HC138 3-8线译码器引脚图如图4所示，其真值表如表3所示。 表1 74HC139 2-4线译码器真值表 输 入 输 出 E非 A1 A0 Y0非 Y1非 Y2非 Y3非 1 * * 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 74HC138 3-8线译码器： 图3 74HC138 3-8线译玛器引脚图 表2 74HC138 3-8线译码器真值表 输 入 输 出 E 3 E2非 E1非 A2 A1 A0 Y0非 Y1非 Y2非 Y2非 Y4非 Y5非 Y6非 Y7非 * H * * * * H H H H H H H H * * H * * * H H H H H H H H L * * * * * H H H H H H