跳舞搭配問題課程設計報告

1、<p>　?。ㄒ唬?PROTEL部分</p><p><b>　　1．任務說明：</b></p><p>　　(1) 熟練掌握PROTEL軟件的使用；</p><p>　　(2) 按要求繪制電路原理圖和PCB版圖（能夠用自動布線和手動布線相結(jié)合）；</p><p>　　(3) 能夠按要求建立元件庫和封裝庫。&l

2、t;/p><p>　　2．原理圖繪制說明：</p><p>　　(1)練習學會使用PROTEL 99SE軟件。從中我們要學會使用PROTEL 99SE軟件來繪制任一原理圖以及任一PCB原理圖。首先是安裝這個軟件，在基本掌握這個軟件的使用說明時，開始繪制原理圖。打開PROTEL 99SE，新建一個PROTEL工程，在Document中分別新建一個原理圖，如圖：</p><p&

3、gt;<b>　　圖 1新建原理圖</b></p><p>　　(2)畫原理圖庫，封裝，和封裝庫。根據(jù)任務書上的電路原理圖，去庫里找相對應的元件對應擺好。由于我這個電路原理圖比較特殊，有單片機數(shù)碼管器件，在庫存里不能找到，需要自己人工繪制且繪制起來比較麻煩，當將這些元器件畫出來并在原理圖中擺好后，將它們再依次連接起來，并用PageUp和PageDown鍵依次為放大、縮小鍵，可以調(diào)節(jié)電路圖的清

4、晰度，便于檢查。檢查無誤后便可以保存原理圖，則原理圖繪制完畢。</p><p>　　自己畫40個腳的單片機首先要要去圖1中那樣建立一個自己的元件庫，首先點擊SchematicLibrary，保存到指定的文件夾，然后先畫一個正方形，再加上需要的管腳數(shù)，點擊管腳，修改屬性，然后加上元件名稱，保存，自己的元件庫就建立了起來。</p><p>　　圖 2自己畫的40個腳單片機</p>

5、<p>　　畫好原理圖后，需要對原理圖進行封裝，封裝的方法是，點擊各個元器件，在Footorint欄中填寫上援建的封裝號，如元件數(shù)碼管是一個14個管腳的器件，查的他的封裝號是DIP14，即在Footorint欄中填寫上DIP14，這樣一個元件就封裝完畢，把所有的元件封裝完畢。</p><p>　　圖3 電路中的元件進行封裝</p><p>　　3、檢查原理圖的正確性和生成網(wǎng)絡表

6、</p><p>　　原理圖封裝完畢后，需要檢查原理圖，我們的具體做法是，在PROTEL99界面中點擊Tools下的ERC，然后點擊確定，看是否自己畫的原理圖是不是合格的，有沒有錯誤。</p><p><b>　　圖4 檢查原理圖</b></p><p>　　在確定自己畫的原理圖沒有錯誤后，需要生成網(wǎng)絡表，生成網(wǎng)絡標的辦法是在Design鍵中找

7、到CreateNetlist，點擊，就生成了自己所畫的正確的原理圖的網(wǎng)絡表。</p><p>　　圖5 生成的部分網(wǎng)絡表</p><p>　　4、印制PCB版圖繪制說明：</p><p>　　在繪制PCB原理圖之前，新建一個PCB Docment,新建PCB Docment,的操作如下圖：</p><p>　　圖6 新建一個PCB Docme

8、nt,</p><p>　　點擊菜單欄中的文件菜單，新建一個PCB Docment，導入網(wǎng)絡表，便會自動生成PCB原理圖, 用粉色線將原理圖圈至框內(nèi)，制成印制板邊框圖，給板布局，使板子既經(jīng)濟又美觀。然后點擊“自動布線”，給板全部布線。但是由于部分原因我們在導入網(wǎng)絡表之后，有的元器件導線，這個時候我們就要從新回到第一步，看自己話的原理圖是否完全正確，一般原理圖出現(xiàn)的問題是我們畫導線時，導線與元器件的接口沒有接好，后

9、導致我們生成的PCB圖中的元器件沒有導線相連，在仔細檢查我們的原理圖后，我們重新生成檢查后的原理圖的網(wǎng)絡表，然后我們在重復建立PCB圖的步驟，，如果我們在確定自己的原理圖正確，但是生成的PCB途中為部分元器件還是沒有導線，這個時候就需要我們自己手動布線，手動布線的方法是：點擊缺少線的元器件的管腳，彈出一個對話框，對話框彈出后點擊Advanced選項，里面有Net選項，對照自己的原理圖，看該元器件的管腳是與那個另外其他的元器件相連，在Ne

10、t中找到該元器件，確定后，導線就相連。導線連接完畢后就是手動布局，首先確定PCB板的大小，我們一定要選擇一個合適的大小，太大浪費板，太小，元件布局不開，自己手動把各個元器件</p><p>　　圖7 生成的PCB圖</p><p>　　4．對所繪制電路進行簡要分析：</p><p>　　該電路由單片機、數(shù)碼管器件、電阻、電容、蜂鳴器、無極性電容等基本元件組成，電路構(gòu)

11、造比較復雜，但是原理比較通俗易懂。制版圖中，同色線沒有相交叉，并且元件引腳均已連接正確，說明電路圖連接準確，可以生成制板。</p><p><b>　　5．總結(jié)：</b></p><p>　　通過PROTEL 99SE軟件的課設，我掌握了PROTEL 99SE軟件的應用方法，加深了我對電路及電子信息工程專業(yè)的了解，也對PCB板的制作有了較深的印象，為以后在電子行業(yè)的發(fā)

12、展，奠定了一定的基礎。通過這次課設也我深刻地體會到身為一名專業(yè)設計人員自身應該具備的嚴謹、細心、負責的工作態(tài)度和作風，為我將來在專業(yè)方面的發(fā)展打下堅實的基礎，但是在做的過程中我也遇到了許多困難，軟件運用不熟悉，原理不太理解等，我及時的向同學和老師請教和答疑，去圖書館查找資料，上網(wǎng)搜索資料，最終克服了重重困難，完成了自己的課程設計，在此過程中收獲很多，在今后的學習過程中我會更加努力，豐富充實自己的知識，完成自己學習任務，為以后的工作等打下

13、一個堅實的基礎。</p><p><b>　　6.參考文獻</b></p><p>　　1、韓曉東，李勇江.Protel99SE電路設計實用教程.[M]北京：中國鐵道出版社，2007.</p><p>　　2、邵建昂.Protel99教學實踐探討.實驗室研究與探索，2007，26（2）：100-105.</p><p>

14、　　3、文艷等編著.Protel 99 SE電子電路設計.[M]北京：機械工業(yè)出版社，2006.8</p><p>　　4、老虎工作室 .Protel 99 SE多層次電路板設計與制作. [M]北京：人民郵電出版社，2007年. 2--18頁。</p><p>　　5、莫力.《Protel 99SE電路設計》 北京：國防工業(yè)出版社，2005.01</p><p>　

15、　6、劉天旺主編 .Protel 99 SE電路設計應用教程.[M]北京：電子工業(yè)出版社，2007.8</p><p>　　附錄I 電路原理圖</p><p>　　附錄II 印制板圖</p><p><b>　　（二）軟件設計部分</b></p><p><b>　　一、任務說明：</b>

16、</p><p><b>　　1.設計內(nèi)容：</b></p><p>　　一班有m個女生,有n個男生(m不等于n),現(xiàn)要開一個舞會. 男女生分別編號坐在舞池的兩邊的椅子上.每曲開始時,依次從男生和女生中各出一人配對跳舞, 本曲沒成功配對者坐著等待下一曲找舞伴.</p><p>　　請設計一系統(tǒng)模擬動態(tài)地顯示出上述過程,要求如下:</p&g

17、t;<p>　　1) 輸出每曲配對情況</p><p>　　2) 計算出任何一個男生(編號為X)和任意女生(編號為Y),在第K曲配對跳舞的 情況.至少求出K的兩個值.</p><p><b>　　2.需求：</b></p><p>　　本課題要對數(shù)目不等的男生女生跳舞進行搭配，設計需要解決每一首曲子

18、 </p><p>　　男生女生的搭配情況，要采用循環(huán)隊列的模式來解決，男生和女生各在兩個循環(huán)</p><p>　　的隊列中，每首曲子開始，便在兩個隊首各取一人成功配對跳舞，并進入

19、隊尾， </p><p>　　等待下一次配對。，通過對兩個循環(huán)隊列的輸出、入列操作，就可以簡單實現(xiàn)要求，動態(tài)的模擬出舞池兩邊那女生的搭配情況.</p><p>　　例如：（4男5女情況） </p><p><b>　　第一首：男1和女1</b></p><p><b>　　第二首：男2和

20、女2</b></p><p><b>　　第三首：男3和女3</b></p><p><b>　　第四首：男4和女4</b></p><p><b>　　第五首：男1和女5</b></p><p>　　--------------------------</p

21、><p>　　-------------------------</p><p>　　-----------------------------</p><p><b>　　二、設計過程</b></p><p><b>　　1、文字說明：</b></p><p>　　要模擬動態(tài)地

22、顯示出現(xiàn)題目中所要求的循環(huán)，我們要先建立兩個循環(huán)隊列SqQueue boys和SqQueue girls。</p><p>　　將男生、女生兩組人分別存入這兩個隊列。以實現(xiàn)他們的循環(huán)配對輸出。</p><p>　　利用循環(huán)隊列的特性，將男女生分別進行入隊列和出隊列操作，實現(xiàn)搭 配輸出。</p><p>　　循環(huán)隊列的長度分別設為男女生的個數(shù)。</p>

23、<p>　　在計算機終端輸出的結(jié)果是：</p><p>　　(1) 輸入數(shù)據(jù)   </p><p>　　(2) 輸出每曲配對情況 </p><p>　　(3) 輸出第K曲配對情況  </p><p><b>　　(4) 退出</b></p><p>

24、<b>　　2、程序流程圖：</b></p><p>　　為實現(xiàn)上述功能和目的，要用到循環(huán)隊列的相關知識，同時，要定義一定的抽的數(shù)據(jù)類型，主函數(shù)調(diào)用各個函數(shù)模塊</p><p>　　1.各模塊函數(shù)介紹：</p><p>　　1)class cirularQueue </p><p>　　作用：定義一個一個循環(huán)隊列<

25、/p><p>　　2)~cirularQueue() </p><p>　　作用：定義析構(gòu)函數(shù)，使對象在撤銷時釋放</p><p>　　3)bool Is Full() </p><p>　　作用：判斷隊列是否已滿</p><p>　　4）bool IsEmpty() </p><

26、p>　　作用：判斷隊列是否為空，用于出隊列前使用</p><p>　　5）void push(T info) </p><p>　　作用：入隊。每對舞伴跳完舞之后，做入隊處理，到達隊尾，等待下次跳舞。</p><p>　　6）void Pop(T &info) </p><p>　　作用：出隊。每取曲子響起時男生隊列和女生

27、隊列作出隊處理，兩人跳舞。</p><p>　　7）void GetHead(T &info) </p><p>　　作用：取隊首元素，對出隊的男女進行識別。</p><p>　　8）void Initqueue(cirularQueue<int>&,int);</p><p><b>　　作用：初始化隊

28、列</b></p><p>　　9）void display(int,int);</p><p>　　作用：根據(jù)男生和女生的人數(shù)和曲目的數(shù)目，來判斷每曲歌的男女配對情況</p><p>　　10）void charge(int,int);</p><p>　　作用：判斷指定組合能否配對成功</p><p>

29、　　2.本程序包含三個模塊：</p><p><b>　　1)主程序模塊：</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　初始化；</b></p><p><b>　　d

30、o{</b></p><p><b>　　接受命令；</b></p><p><b>　　處理命令；</b></p><p>　　}while(“命令”=”退出”) </p><p><b>　　}</b></p><p>　　2)、集合單元

31、模塊——實現(xiàn)集合的各個函數(shù)模塊</p><p>　　3)、結(jié)點結(jié)構(gòu)單元模塊——定義集合的結(jié)點結(jié)構(gòu)</p><p>　　3、主框圖和各子框圖模塊設計</p><p>　　1) 主函數(shù)調(diào)用關系圖</p><p>　　要模擬動態(tài)地顯示出現(xiàn)題目中所要求的循環(huán)，我們要先建立兩個循環(huán)隊列SqQueue boys和SqQueue girls。將男生、女生兩

32、組人分別存入這兩個隊列。以實現(xiàn)他們的循環(huán)配對輸出。利用循環(huán)隊列的特性，將男女生分別進行入隊列和出隊列操作，實現(xiàn)搭 配輸出。</p><p>　　圖1 主函數(shù)調(diào)用關系</p><p>　　為了提高效率和其他原因，引入了初始化列表，因為初始化列表比把組合成員放在構(gòu)造函數(shù)中初始化，省略了調(diào)用組合成員對象的賦值構(gòu)造函數(shù)，</p><p>　　2)每曲配對函數(shù)調(diào)用關系圖voi

33、d display(int,int)</p><p><b>　　否</b></p><p>　　是 </p><p>　　圖2 每曲配對函數(shù)調(diào)用關系圖</p><p>　　4隊滿判斷bool IsFull()</p><p><b&

34、gt;　　圖3 隊滿判斷圖</b></p><p>　　5對空判斷原則bool IsEmpty()</p><p>　　圖4 隊滿判斷空判斷圖</p><p>　　6入隊流程void push(T info)</p><p><b>　　圖5 入隊滿流程圖</b></p><p>　　

35、7出隊流程void Pop(T &info)</p><p>　　圖6 出入隊滿流程圖</p><p>　　8.取隊首元素代碼void GetHead(T &info)</p><p>　　三、調(diào)試過程及實驗結(jié)果</p><p><b>　　1、調(diào)試過程</b></p><p>　

36、　一開始的調(diào)試中，做循環(huán)的時候無法是出來的人員回到原來的隊列中，后來詢問老師后，老師幫助改正，隊員能回到了自己的隊列，但再次調(diào)適自己的程序的時候發(fā)現(xiàn)，我輸入男生的人數(shù)和女生人數(shù)時，程序總出現(xiàn)了輸入錯誤，自己尋找了很長時間沒有找到，找到同學幫忙，最后發(fā)現(xiàn)是在編寫程序的時候自己把男生和女生的人數(shù)都提前確定了，，所以到后來自己輸入男生和女生的人數(shù)時總是錯誤的，修改完成后最后程序運行時還是有些錯誤和警告，老是提示非法操作。在不斷改善程序后，程序

37、得以順利運行。</p><p><b>　　2、實驗結(jié)果</b></p><p>　　最后的運行結(jié)果完成了軟件設計任務中的功能如下：</p><p>　　1.完成了輸出每曲配對情況的功能</p><p>　　2.完成了計算出任何一個男生(編號為X)和任意女生(編號為Y),在第K曲配對跳舞的情況.至少求出K的兩個值.的功能

38、。</p><p>　?。?）程序最初的運行結(jié)果（如圖所示）</p><p>　　圖7 程序最初運行圖</p><p>　?。?）各曲配對情況（如圖所示）</p><p>　　圖8 各曲配對情況圖</p><p>　?。?）根據(jù)男女編號查找對應的曲數(shù)（能配對）</p><p>　　圖9 根據(jù)男女

39、編號查找對應的曲數(shù)圖（能配對）</p><p>　　（4）根據(jù)男女編號查找對應的曲數(shù)（不能配對）</p><p>　　圖10根據(jù)男女編號查找對應的曲數(shù)圖（不能配對）</p><p><b>　　四、結(jié)論</b></p><p>　　這次課程設計及運用了C++，程序開始定義了class cirularQueue，其中有頭指

40、針，尾指針等。隨之定義了析構(gòu)函數(shù)，釋放對象，然后進行了隊列的基本操作，有隊列的申明，判斷隊空及隊滿，出隊，入隊，其核心是display()函數(shù)和charge()函數(shù)，其中display()用于對各位同學編號和每隊的輸出情況，charge()用于計算已編號的同學在第幾曲中進行配對。循環(huán)隊列是一種環(huán)狀的隊列并且對頭元素指向隊尾元素， 運用循環(huán)隊列的基本操作順利的解決學生舞曲搭配問題，主要利用用循環(huán)隊列的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，循環(huán)地執(zhí)行出列入列操作并在出

41、隊列時進行配對并輸出配對情況，而整個過程不需要不需要移動元素使程序在空間復雜度上 降到最小，采用指針的移動大大加快了程序的執(zhí)行效率。并且對輸入進行了改進，以防止用戶隨意輸入時出現(xiàn)的各種意想不到的錯誤。通過本次課設復習了C語言的知識，對C++的運用驚醒了進一步的掌握，同時我對軟件的編程有了很深的了解，運用方面有了長足的進步，但是在做的過程中我也遇到了許多困難，我及時的向同學和老師請教和答疑，去圖書館查找資料，上網(wǎng)搜索資料，最終克服了重

42、重困難，完成了自己的課程設計，</p><p><b>　　五、參考文獻</b></p><p>　　1. 譚浩強，《C程序設計》，北京,清華大學出版社，2005</p><p>　　2. 劉彥明.《計算機軟件技術(shù)基礎教程》.西安,西安電子科技大學出版社,2001.2</p><p>　　3. 王士元，《C高級實用程序設

43、計》，北京,清華大學出版社，1996</p><p>　　4. 朱振元.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C++語言描述) 》 北京: 清華大學出版社,2007</p><p>　　5. 鄭紅軍，《C語言程序設計基礎實驗與綜合練習》，武漢,武漢大學出版社，2011.1</p><p>　　6. 姜仲秋，《C語言程序設計》，南京,南京大學出版社，1998.1</p><

44、p><b>　　附錄I </b></p><p><b>　　程序清單</b></p><p>　　#include<iostream></p><p>　　template <class T></p><p>　　class cirularQueue //定義一個一

45、個循環(huán)隊列</p><p>　　{ private:</p><p>　　int MaxSize;</p><p>　　int front; //頭指針</p><p>　　int rear; //尾指針</p><p><b>　　T *data;</b></p>&

46、lt;p><b>　　public:</b></p><p>　　cirularQueue(int MaxLength)</p><p>　　{ MaxSize=MaxLength;</p><p>　　front=rear=0;</p><p>　　data=new T[MaxLength];</p>

47、;<p><b>　　}</b></p><p>　　~cirularQueue() //定義析構(gòu)函數(shù)，使對象在撤銷時釋放</p><p>　　{ front=rear=0;</p><p>　　delete []data;</p><p><b>　　}</b></p>

48、;<p>　　void Initqueue() //隊列的申明</p><p>　　{ for(int i=0;i<maxSize-1;i++)</p><p><b>　　push(i);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　bool I

49、sFull() //判斷隊列是否已滿 </p><p>　　{ if((rear+1)%MaxSize==front)</p><p>　　return true;</p><p>　　else return false; </p><p><b>　　}</b></p><p&g

50、t;　　bool IsEmpty() //判斷隊列是否為空</p><p>　　{ if(front==rear)</p><p>　　return true;</p><p>　　else return false;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void

51、 push(T info) //入隊</p><p>　　{ if(IsFull())</p><p>　　{ cout<<"錯誤！隊列已滿！"<<endl;</p><p><b>　　exit(-1);</b></p><p><b>　　}<

52、;/b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ data[rear]=info;</p><p>　　rear=(rear+1)%MaxSize;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<

53、/b></p><p>　　void Pop(T &info) //出隊</p><p>　　{ if(IsEmpty())</p><p>　　{ cout<<"錯誤！隊列為空！"<<endl;</p><p><b>　　exit(-1);</b>

54、</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ info=data[front];</p><p>　　front=(front+1)%MaxSize;</p><p><b>　　}</b&g

55、t;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void GetHead(T &info) //取隊首元素</p><p>　　{ if(IsEmpty())</p><p>　　{ cout<<"錯誤！隊列為空！"<<endl;<

56、/p><p>　　exit (-1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ info=data[front];</p><p><b>　　}</b></p><

57、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}; </b></p><p>　　int main() </p><p>　　{ cout<<"請分別輸入男生和女生的人數(shù):";</p><p>　　cin>>

58、m>>n;</p><p>　　display(m,n);</p><p>　　int a=0,b=0; </p><p>　　char quit='y'; </p><p>　　while(quit!='n')</p><p>　　{ cout<<

59、"請輸入男生和女生的編號:";</p><p>　　cin>>a>>b;</p><p>　　while((a>m)||(b>n)) </p><p>　　{ cout<<"輸入的編號過大，請重新輸入:";</p><p>　　cin>>a

60、>>b;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　charge(a,b);</p><p>　　cout<<"是否繼續(xù)(是請輸入'y',否則請輸入'n'):";</p><p>　　cin>>quit;<

61、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Initqueue(cirularQueue<int> &Q,int m) //初始化隊列<

62、;/p><p>　　{ for(int i=1;i<=m;i++)</p><p>　　Q.push(i);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(int m,int n)</p><p>　　{ cirularQueue<int&

63、gt; man(m+1);</p><p>　　cirularQueue<int> woman(n+1);</p><p>　　Initqueue(man,m);</p><p>　　Initqueue(woman,n);</p><p>　　cout<<"請輸入曲目數(shù):";</p>

64、<p>　　cin>>songnum;</p><p>　　cout<<"每曲的配對情況為:"<<endl;</p><p>　　for(int k=1;k<=songnum;k++)</p><p>　　{ int x=0,y=0; //男生和女生的編號</p><p

65、>　　man.Pop(x); //男生按順序出隊跳舞</p><p>　　woman.Pop(y); //女生按順序出隊跳舞</p><p>　　cout<<"第"<<k<<"曲:\t"<<x<<"號男生<->"<<y<

66、<"號女生"<<endl; //他們在一起跳舞</p><p>　　man.push(x); //跳完舞后男生再次進入隊列等在下一次跳舞</p><p>　　woman.push(y); //跳完舞后男生再次進入隊列等在下一次跳舞</p><p><b>　　}</b></p>&l

67、t;p><b>　　}</b></p><p>　　void charge(int a,int b)</p><p>　　{ int count=0; //定義舞曲計數(shù)以記錄他們能在第幾曲時在一起跳舞</p><p>　　cirularQueue<int> man1(m+1);</p><p>　　c

68、irularQueue<int> woman1(n+1);</p><p>　　Initqueue(man1,m);</p><p>　　Initqueue(woman1,n);</p><p>　　while(count<=songnum)</p><p>　　{ int x, y;</p><p&g

69、t;<b>　　count++;</b></p><p>　　man1.Pop(x);</p><p>　　woman1.Pop(y);</p><p>　　man1.push(x);</p><p>　　woman1.push(y);</p><p>　　if((x==a)&&(

70、y==b)) </p><p>　　{ cout<<"第"<<count<<"首曲:\t"<<a<<"號男生<->"<<b<<"號女生"<<endl;</p><p><b>　　brea

71、k;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//如果他們在這個舞會上不能在一起跳舞，則輸出</p><p>　　if(count==songnum+1)</p><p>　　cout<&l