数电课设——基于edavhdl语言的八路抢答器 论文.docVIP

课 程 设 计 课 题 数字式八路抢答器 学 院 电气与信息工程学院 班 级 测控技术与仪器1001班 姓 名 张静静（20100720131） 余晶霖（20100720129） 摘 要由 图1 抢答器基本原理 当主持人设置答题时间后，启动开始抢答按键时，抢答鉴别模块进入工作状态，选手可以进行抢答，有选手抢答，则抢答鉴别模块锁存该选手的号码，其他选手抢答无效，同时，译码显示选手编号，当定时器时间减少到0秒时，表示抢答时间到，选手抢答无效。抢答选手的号码和抢答时间的倒计时分别通过译码电路显示在数码管上。若有选手选中，则选中后开始答题，剩余答题时间译码显示，规定时间内答完题，主持人按键决定是否加分或减分。 三．系统实现 3.1基于硬件电路实现 3.1.1 抢答器组成具体框图 按照框图，根据功能指标的要求，可以确定各个电路的组成： 抢答电路由优先编码电路74LS148，锁存器74LS279组成。 定时电路由秒脉冲产生电路NE555，同步计数器74LS192组成。 报警电路由脉冲产生电路NE555，扬声器组成。 控制电路用 单稳态触发器74LS121和一些门电路实现。 抢答器具体框图如下图2所示： 3.1.2原理简述 定时抢答器的总体框图如上图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。 主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。 定时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，编号显示器灭灯，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。 当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作： ①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；④控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。 3.1.3 元器件介绍 优先编码器 74LS148 编码器在同一时刻内只允许对一个信号进行编码，否则输出的代码会发生混乱。 优先编码器既在同一时间内，当有多个输入信号请求编码时，只对优先级别高的信号进行编码的逻辑电路，称为优先编码器。常用的集成优先编码器有74LS148（8线－3线）和74LS147（10线－4线）两种制式。 优先编码器是较常用的编码器，下面以74LS148为例，介绍它的逻辑功能。此芯片为8线－3线优先编码器。图3.1(a)是其功能简图，图3.1(b)是管脚引线图，表3.1是其真值表。 图3 74SL148芯片 74LS148的输入端和输出端低电平有效。图1-1（a）是其功能简图，图中电源和地未画， ~是输入信号，~为三位二进制编码输出信号，＝1时，编码器禁止编码，当＝0时，允许编码。是技能输出端，只有在＝0，而~均无编码输入信号时为0。为优先编码输出端，在＝0而~的其中之一有信号时，＝0。~各输入端的优先顺序为：级别最高，级别最低。如果＝0（有信号），则其它输入端即使有输入信号，均不起作用，此时输出只按编码，＝000。优先编码被广泛用于计算机控制系统中，当有多个外设申请中断时，优先编码器总是给优先级别高的设备先编码。 译码器及应用 译码与编码是相反的过程，是将二进制代码表示的特定含义翻译出来的过程。能实现译码功能的组合逻辑电路称为译码器。 集成译码器可分为三种，即：二进制译码器、二－十进制译码器和显示译码器。 二进制译码器:将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输出信号的电路。也称为变量译码器。若输入端有n位，代码组合就有2的n次方个，当然可译出2的n次方个输出信号。 显示译码器:由译码输出和显示器配合使用，最常用的是BCD七段译码器。其输出是驱动七段字形的七个信号，常见产品型号有74LS48、74LS47等。 目前用于电子电路系统中的显示器件主要有发光二极管组成的各种显示器件和液晶显示器件，这二种显示器件都有笔划段和点阵型两大类。笔划段型的