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《数电课程设计报告材料数字抢答器.sd》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字系统综合课程设计》课程设计报告实习题目指导教师职称学生姓名学号日期设计题目抢答器逻辑电路设计指导教师戚桂美职称讲师班级14通信姓名黄亚宁学号20141103310日期2016/7/77抢答器逻辑电路设计计算机与信息工程学院2014级通信工程黄亚宁20141103310指导教师戚桂美讲师摘要在抢答器设计中实现了通过裁判控制抢答和倒计时,并通过数码管显示倒计时和选手编号。倒计时用了74ls161的计时功能来设计的：采用置数0110计数到1111然后取反的方法实现1001到0000的倒计时功能。抢答器用了2片74ls74芯片级联然后通过74ls20芯片和74
2、ls00芯片实现抢答后锁存，通过74ls148芯片优先编码实现显示抢答选手号码功能。关键词倒计时;裁判;抢答1设计任务及主要技术指标和要求1.1技术指标设计一个可供4名选手参加抢答的4路数字抢答器。他们的编号分别为1、2、3、4各用一个抢答器按钮,编号与参赛者的号码一一对应,此外还有一个按钮给主持人用来控制系统的清零和抢答开始。1.2设计任务和要求抢答器具有数据锁存和显示的功能,抢答开始后,若有选手按动按钮,编号立即锁存,并LED数码管上显示选手编号,并封锁输入电路,实现优先锁存,禁止其他选手抢答,结果一直保持到主持人将系统清零为止。此外抢答器具有定时抢答的功能,即一次抢答时间由主持人设置为
3、10秒,当主持人宣布比赛开始命令后,定时器开始计时,计数在显示器上显示。参赛选手10秒内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手编号和抢答时刻时间,并保持到主持人将系统清零为止。2工作原理2.1抢答器总体框图设计(“图1”所示)2.2工作原理接通电源后,主持人开关接低电平,抢答器处于禁止状态,组号显示器显示“0”。在主持人读完题目后,将开关接上电源,宣布开始“抢答”,计时器开始计时,7选手在规定时间内抢答,显示器显示对应组号,计时器停止计时且禁止二次抢答。锁存器控制电路显示电路抢答按钮优先编码器显示电路定时电路图1抢答器总体框图3基本组成3.1计时模块10秒计时的逻辑图，如图2所示，
4、由一片74ls161做成。把161做成模十的电路,开始时裁判清零,161置数为0110,取反后为1001,数码管显示为9。当裁判接高电平时,161从0110开始计数。在此其间若无选手抢答,则抢答电路部分ENP端输过来“1”,161保持计数,直至1111,数码管显示从9到0,此时输出端经过74ls20与ENT相连,计时停止,显示器显示为零。主持人清零,161再次置数。若在规定时间内有选手抢答,则抢答电路部分ENP端输过来0,使得161处于保持状态,计时停止,数码管显示当前时间。图210进制减法计数器3.2抢答模块7图374ls148真值表四人抢答的电路,如图4所示,该部分主要由两片74ls74
5、实现抢答及锁存功能,74ls148实现显示功能,其中74为边沿触发,148为优先编码器,低电平有效。清零端由裁判控制,当裁判接低电平时,148输出A0A1A2为000显示器显示为0，如图3所示当I3I4I5I6分别单独为0时，输出为100,011,010,001对应显示器显示4,3,2,1实现了选手抢答显示其号码的功能，因此如图4所示连接芯片；当裁判接高电平时,选手开始抢答,在规定时间内若有选手抢答,74输出端经00与20将外部输入脉冲置为高电平,并输入到74的clk端,74锁存其余选手抢答无效,此时74相应输出为0,经148译码后数码管显示该选手编号。图4四人抢答模块电路4设计步骤及方法第
6、一步：设计总体思路。把电路分成计时、抢答电路两个模块，方便实验操作与7验证、调试、纠错。第二步：设计计数器，即抢答倒计时。主要使用一片74LS161，实现9~0的计数。第三步：组装调试抢答器电路。第四步:完成定时抢答器的联调,注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能,使其满足设计要求。5电路总体说明图5总电路图图6时序仿真波行图如图5所示，总体电路由抢答和倒计时两个模块构成。两模块输入一个1HZ7的同步脉冲,以实现电路显示按秒计时与选手编号的同步;裁判接至161的LOAD及74清零端,当其为低电平时,实现抢答模块清零和倒计时模块的置数,在这期间计时模块保持置数,抢答模块抢答
7、无效,达到总控目的。除此以外,抢答模块通过148的GS端与计时模块161的ENP端相连,实现有人抢答,计时停止功能:裁判接高电平,计时开始,抢答模块有效,在计时有效时间内,若无人抢答,148的GS端输出为1,连接至倒计时模块,161保持计数,即倒计时部分显示计时继续;在计时有效时间内,若有人抢答,则148的GS端输出为0,连接至倒计时模块,161停止计数并保持当前状态,即计时停止,数码管显示当前时间,同时74
