多路竞赛抢答器的设计 - 副本

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1、安徽工业职业技术学院电子技术基础课程设计任务书电气工程系应用电子班李俊张学迪张训课程设计题目：多路竞赛抢答器的设计课程设计起止日期：2010.12.27——2011.1.7指导教师：胡桃生多路竞赛抢答器的设计一．设计指标和设计要求1.设计任务：用中规模集成电路设计一个多路竞赛抢答器。2.设计指标要求：多路竞赛抢答器要有八组抢答功能，若任意一组抢答成功，则显示该组号并伴有音乐提示，其它组被封锁，不能抢答。直到裁判宣布重新开始抢答时，各组才可以进行下一轮抢答。二．总体设计方案1.抢答器的组成框图。LED显示器0变8电路译码驱动音乐电路乐电路器R-

2、S锁存器门控电路门控电路器8-3编码器抢答器按键总开关2.方案论证多路竞赛抢答器由抢答电路、时序控制电路和报警电路组成。在开始抢答后，当选手按动抢答键时能显示选手的编号并伴有音乐提示，同时能封锁其它输入电路，禁止其他选手抢答。抢答器的工作过程是：接通电源时节目主持人将开关置于“清除”位置。抢答器处于禁止工作状态，LED显示器灭灯。当主持人宣布开始时，同时将控制开关接到“开始”位置，抢答器处于工作状态，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号并伴有音乐提示，同时封锁其它输入电路，禁止其他选手抢答。当选手按动抢答器时，抢答器完成以下4个工作：1.优先

3、编码电路能立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码器显示电路显示编号。2.音乐芯片有音乐提示。3.控制电路对输入编号电路进行锁存避免其他选手抢答，当选手回答问题完毕，主持人操作控制开关使系统恢复到禁止状态，以复进行下一轮抢答。三．单元电路的分析1.抢答电路设计抢答电路由优先编码器74LS148、锁存器74LS279、译码器74LS48和LED显示器组成。各芯片的引脚及功能如下：74LS14874LS14874LS148功能：除电源引脚VCC和GND,其余为输入、输出引脚，其中I0-I7为输入信号，A2、A1、A0为三位二进制编码

4、，IE是使能输入端，OE是使能输出端，GS为优先编码器输出端，当某一输入端低电平输入且它的优先级别高，当输入端没有低电平输入时，输出端输出相应该输入端的代码。真值表如下：锁存端输入端输出端1××××××××111100×××××××0000010××××××00100110×××××010001110××××0110011110×××10000111110××101001111110×110001111111011100111111111111芯片74LS279引脚功能及功能表：芯片74LS279引脚功能：四个锁存器中具有两个置位端SA、SB

5、,当S为低电平，R为高电平时，输出端Q为高电平；当S为高电平，R为低电平时，输出为低电平；当S和R均为高电平时，输出被锁在已建立的电平。当S和R均为低电平时，输出为稳定的高电平状态。对SA、SB,S的低电平表示只要有一个为低电平，S的高电平表示SA和SB均为高电平。1Q-4Q表示输出端，1S-4S表示置位端低电平有效，1R-4R复位端低电平有效。功能表如下：输入输出说明Qn+100×锁存器状态不定，不允许010锁存器置0101锁存器置111Qn锁存器保持原状态不变芯片74LS48引脚功能及真值表：显示译码器由译码输出与显示器配合使用，最常用的

6、是BCD七段译码器其输出是驱动七段字形的七个信号，由于74LS48输出是高电平有效，所以配接的数码管必须采用共阴极接法。功能表如下:输入说明A3A2A1A0ABCDEFG显示测试0x1××××11111118灭灯xx0××××0000000不亮灭010100000000000灭0显011100011111110显0正常译码1x100010110000显1真值表如下：十进制数或功能输出输入A3A2A1A0abcdefg01100001111111011×00011011000021×00101111110131×00111111100141×0

7、1001011001151×01011101101161×01101101111171×01111111000081×10001111111191×100111111011灭灯××××××00000000灭零100000000000002.报警电路报警电路是由音乐芯片和扬声器组成，当抢答器被按下时，报警电路会有音乐提示。3控制电路控制电路由主持人控制，当主持人按下开关键时，方可开始抢答。四．总体电路及分析1．原理分析电路主要是由抢答电路组成，主要原理如下：抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，送给译码显示电

8、路；二是要使其他选手随后的按键操作无效。优先编码器74LS148和锁存器74LS279可以完成上述功能。其电路组成如图所示。工作原理是：当主持人控制开关处于“清除”