74ls20實現(xiàn)的四人表決器

　　（一）方案設計

　　首先根據(jù)設計任務的要求建立輸入、輸出變量、并列出真值表、然后用邏輯代數(shù)或卡諾圖化簡法求出簡化的邏輯表達式，并按實際選用邏輯門的類型修改邏輯表達式，根據(jù)簡化后的邏輯表達式，用標準器件構建邏輯電路，最后用實驗驗證設計的準確性。

　　基本功能：實現(xiàn)四人表決器的基本功能，少數(shù)服從多數(shù)。

　　拓展功能：1、當有人同意表決時，相應的LED燈亮。

　　2、當有三到四人同意時，數(shù)碼管顯示P，表決通過。否則數(shù)碼管顯示N。

　　（二）電路設計及工作原理分析

　　2.1邏輯變量賦值

　　設四人的意見為變量A、B、C、D，表決結(jié)果為函數(shù)Y。對于變量A、B、C、D設同意為“1”；不同意為“0”。對于函數(shù)Y，設通過為“1”；不通過為“0”。

　　2.2真值表

　　2.3卡諾圖

　　2.4邏輯電路圖

　　（三）電路仿真

　　本設計中采用的是Proteus7.5仿真軟件。Proteus7.5是美國國家儀器（NI）有限公司推出的仿真工具，適用于基本的模擬/數(shù)字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。

　　1、沒人或一人到二人同意時，開關接高電平，數(shù)碼管顯示N，表決不通過。如圖所示：

　　在四人表決器中四個人分別用手指撥動開關SW1，SW2，SW3，SW4來表決自己的意愿，如果對某決議不同意，個人就把自己的指撥開關撥到高電平（上方），同意就把指撥開關撥到低電平（下方）。表決結(jié)果用數(shù)碼管顯示，如果決議通過那么數(shù)碼管顯示P；如果決議不通過那么數(shù)碼管顯示N。

　　圖3-1兩人同意，兩個LED燈亮數(shù)碼管顯示N，表決不通過。

　　2、三人到四人同意時，開關接低電平，數(shù)碼管顯示P，表決通過。如圖所示：

　　圖3-2四人同意，四個LED燈亮，數(shù)碼管顯示P，表決通過。

　　圖3-3三人同意，三個LED燈亮，數(shù)碼管顯示P，表決通過

　　（四）電路搭接與調(diào)試

　　根據(jù)圖3-1的四人表決器電路原理圖，把其中的單元電路進行組裝，完成電路安裝連接，接好電路后，接通電源，開始調(diào)試電路。

　　接通電源時，拔動開關，接通電源，開關撥至低電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，LED燈不亮，沒有決策者贊成，表示決議沒有通過。

　　調(diào)試情況如下圖所示：

　　圖4-1無人同意，開關接低電平

　　接通電源，開關撥至低電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，LED燈不亮，沒有決策者贊成，表示決議沒有通過。

　　1、接通電源，一個開關撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，一個LED燈亮，一個決策者贊成，表示決議沒有通過。如圖4-2所示：

　　圖4-2一人同意，一個開關撥至高電平

　　2、接通電源，兩個開關撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，兩個LED燈亮，兩個決策者贊成，表示決議沒有通過。如圖4-3所示：

　　3、接通電源，三個開關撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示P，三個LED燈亮，三個決策者贊成，表示決議通過，如圖4-4所示：

　　圖4-4三人同意，三個開關撥至高電平

　　4、接通電源，四個開關撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示P，四個LED燈亮，四個決策者贊成，表示決議通過，如圖4-5所示：

　　圖4-5四人同意，四個開關全部撥至高電平