抢答器电路课程设计说明书.docVIP

中北大学 课 程 设 计 说 明 书 ? ? ? 学生姓名: 学 号： ? 学 院: 专 业: 题 目: 抢答器电路设计 ? 指导教师： 职称: 副教授 ? ? ? ? 2015 年 1 月 30 日 目 录 1、课程设计目的...........................................1 2、课程设计与要求.........................................1 2.1、设计内容.......................................................1 2.2、设计要求.......................................................1 3、设计方案及实现情况..................................... 1 3.1、设计思路.......................................................1 3.2、工作原理及框图.................................................2 3.2.1设计所用器件简介..............................................2 3.2.2Multisim电路原理图............................................4 3.3、硬件电路原理图.................................................5 3.4、PCB版图设计...................................................8 4、课程设计总结..........................................10 5、参考文献..............................................10 课程设计目的 （1）掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； （2）学习简单电路系统设计，掌握Protel99或其它工具软件的使用方法； （3）了解抢答器电路设计的基本实现原理； （4）学习掌握硬件电路设计的全过程。 设计内容和要求 2.1 设计内容 （1）查阅所用器件技术资料，详细说明设计的抢答器电路工作流程； （2）抢答器电路采用与非门、三极管等电子器件构成，参加组数四组以上。 2.2 设计要求 ） （2） （3） 3、设计方案实现情况 3.1设计思路 抢答器具有锁存、彩灯提示和声音提示，当主持人按下复位键后才可以正常工作，否则抢答无效，因此可以加入一个或非门由主持人来控制一个输入端的输入是高电平还是低电平，从而达到控制整个电路的目的。当抢答开始后，第一个选手抢到后，可以瞬间锁住其他选手的抢答输入端，因此可以用到D触发器的置零功能来充当一个锁存器，一直到主持人复位后才可以进行下一轮的抢答。而且在抢答成功的时候，自己的输出为高电平使得彩灯和蜂鸣器正常工作，而且输出的高电平要和其他选手的每一个或非门的一个输入端相连，使或非门输出为低电平，再把或非门的输出端与D触发器的置零端CLR相连，当置零端为零时D触发器的输出为低电平，此时其他选手的彩灯和蜂鸣器都不能工作，从而达到锁存的目的。 3.2 工作原理框图 框图 图2 D触发器原理图 该触发器由六个与非门组成，其中G1、G2构成基本RS触发器，G3、G4组成时钟控制电路，G5、G6组成数据输入电路。Rd和Sd分别是直接置0和直接置1端，有效电平为低电平。分析工作原理时，设和均为高电平，不影响电路的工作。 CP=0时，与非门G3和G4封锁，其输出为1，触发器的状态不变。同时，由于Q3至G5和Q4至G6的反馈信号将这两个门G5、G6打开，因此可接收输入信号D，使Q6=（NOT）D，Q5=D。? 当CP由0变1时，门G3和G4打开，它们的输出Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。Q3=(NOT)Q5=(NOT)D,Q4=(NOT)Q6=D。由基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=D。 触发器翻转后，在CP=1时输入信号被封锁。G3和G4打开后，它们的输出Q3和Q4的状态是互补的，即必定有一个是0，若Q4为0，则经G4输出至G6输入的反馈线将G6封锁，即封锁了D通往基本RS触发器的路径；该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用，故该反馈线称为置0维持线，置1阻塞线。G3为0时，将G4和G5封锁，D端