数字电路课程设计—抢答器.docVIP

西 安 邮 电 學 院 数字电路课程设计报告 系部名称 ： 通信与信息工程学院 学生姓名 ： 专业名称 ： 班 级 ： 学号 ： 时间 ： 题目：四人抢答器 一、课程设计目的 本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。 二、初始条件： 本课程设计，要求用集成电路：74LSl48，74LS279，74LS48，74LSl92， 74LS00，74LSl21和其它器件等，实现四路定时抢答功能。 三、要求完成的主要任务: 1、 可同时供4名选手（或代表队）参赛，其编号分别是1到4，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。 2、抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出声音提示；同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 3、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为3秒。当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行减计时，并用显示器显示。 4、参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止；如果定时抢答的时间已到，而没有选手抢答时，本次抢答无效，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示0并闪烁。 5、在主持人未按下开始键时，如有人抢答犯规，在显示器上锁存并闪烁犯规选手的编号。 6、确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。 1 功能介绍…………………………………………………3 1.1主要功能介绍…………………………………………介绍…………………………………………2总体方案设计………………………………………… …3 3单元模块设计………………………………………… …4 3.1抢答器电路…………………………………4 3.2定时时间电路……………………………………………… …5 3.3控制电路和报警电路……………………………………… …6 3.4振荡电路………………………………………………………….6 4主要芯片介绍 ………………………………………………4.1 优先编码器 74LS148……………………………………7 4.2锁存器74LS279 …………………………………………4.3 计数器74LS192…………………………………………9 5四人抢答器仿真………………………………………. ……10 6系统调试 …………………………………………… …10 7参考文献……………………………………………….. …11 1功能介绍 1.1主要功能介绍 抢答器最多可供名选手参赛，编号为1~号，各队分别用一个按钮（分别为1、J2、J3、J5）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关，该开关由主持人控制。 抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来 （3）开关作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。输入抢答信号由抢答按钮开关1、J2、J3、J5实现。 有抢答信号输入（开关1、J2、J3、J5中的任意一个开关被按下）时，并显示出相 对应的组别号码。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。2总体方案设计要求1）如图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始状态，宣布开始抢答器工作。定时器倒计时。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。块设计 3．1抢答器电路功能介绍设计电路见图2所示。电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS279 来完成该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关置于清除端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。当开关置于开始时，抢答器处于等待工作状态，