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数字电路课程设计 题目：竞赛抢答器的设计 教 师： 办公室： 电 话： 本次课程设计的主要目的 1、掌握数字电路中基本门电路、时钟发生器、编码 器、译码显示等单元电路的综合应用。 2、熟悉各种常用MSI组合时序逻辑电路功能和使用 方法； 3、掌握数字电路综合应用系统设计和调试的方法； 4、培养将理论联系实际的能力； 5、培养学生解决问题的能力。 一、设计任务与要求 1、设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。基本功能要 求如下： （1）4名选手编号为1、2、3、4，各有一个抢答按钮，按钮的 编号与选手的编号对应，也分别为1、2、3、4 。 （2 ）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零和抢答 的开始。 （3 ）抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有 选手按下抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在数码管上显示 该编号，同时给出音响提示，同时禁止其他选手抢答。优先抢 答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 扩展功能：显示抢答时间，当超过规定的时间，抢答无效。 一、设计任务与要求 2、设计要求 用中规模集成电路（MSI ）设计抢答器，不需要 编程，功能都由电路实现，显示不能用内置译码功 能的七段LED数码管。基本功能必须实现，用软件 画出电路原理图，撰写设计报告 （要求和格式后面 讲）。 二、抢答器的组成 抢答器表主要由按键开关、 显示 时钟电路、锁存电路、选手辨 译码器 识和译码显示器等组成。时钟 信号主要由反相器或555定时器 编码器 产生、数据锁存由触发器实现、 按 键 提示音由蜂鸣器实现、选手识 开 触发器 关 蜂 别由编码器实现、译码显示部 时钟 鸣 发生器 器 分由译码器和数码显示构成。 整体框图如右图所示。 抢答器的组成框图 三、设计内容 1、根据设计要求和确定的设计方案，画出硬件框图； 2、计算并确定电路的元器件参数； 3、电路原理图的设计与电路的制作，用画电路图的 软件完成PCB的设计； 4、电路调试。 四、设计成果 1、实物作品一件； 2、设计报告一份； 五、参考设计方案（实现基本功能） 1、时钟电路 1）反相器 74LS00 （4双输入与非门）的引脚分布 对称式 如果R =R =R ，C1=C2=C F1 F2 F 当R R1(反相器内部基 F 极电阻）时 T 1.3R C F 非对称式 如果RP足够大， R RON(N) （N沟道MOS管 F 导通内阻）和RON(P)