湖南工程学院数电课设智力竞赛抢答器详解.doc

课 程 设 计 课程名称 数字电子技术 课题名称 智力竞赛抢答器 专 业 测控技术与仪器 班 级 学 号 姓 名 指导老师 胡爱明 2015年9月18日 电气信息学院 课程设计任务书 课题名称 智力竞赛抢答器 姓 名 专业 测控技术与仪器 班级 学号 指导老师 胡爱明 课程设计时间 第1周 - 第2 周 一、任务及要求： （一）、设计内容： 1．设计一个可容纳8组代表队参赛的智力抢答器，每组设一个抢答按钮，按钮的 编号与选手的编号相对应。 2. 抢答器具有第一信号鉴别及数据锁存功能。主持人将设备复位（清零）后，发出抢答指令，当第一组参赛者触动按钮时，该组指示灯亮。此后，其他组别触动按钮无效。 3. 设计一个用数码管显示1~8组中最先抢答组别的电路。 4. 抢答器具有定时30S抢答的功能，当主持人发出抢答指令后开始减计时，并用显示器显示时间。当抢答时间到，蜂鸣器鸣叫发出报警信号，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答。 5．设计一个犯规判别电路，并用指示灯显示。 6．设置记分显示电路，每组预置100分，答对1次加10分，答错1次减10分。 (二)设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计框图和总电路图； 单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 安装 、调试电路； 写出设计报告。 二、进度安排 第一周： 周一： 布置任务，查找资料 周二～周三：设计系统方案，仿真 周四～周日： 电路安装，或程序调试 第二周： 周一～周二：电路安装，调试，运行或程序调试，下载运行。 周三：结果验收 周四：撰写报告，答辩 周五：资料整理 三、参考资料 1、《数字电子技术基础》 阎石主编 高等教育出版社 2、《电子技术课程设计指导》 彭介华主编 高等教育出版社 3、《电子线路设计、实验、测试》 谢自美主编　 华中理工出版社。 目录  第一设计思路 图2-2 74LS148引脚图 表2-1 74LS148功能表 输入 输出 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A2 A1 A0 GS E0 1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 1 0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 1 0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 （2）74LS192 74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有下述功能： ①异步清零②同步置数：CR=0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0; ③保持：CR=0，LD=1，CPU=CPD=1，Q3Q2Q1Q0保持原态； ④加法计数⑤减法计数 图2-3 74LS192的引脚排列及逻辑符号 74LS192的引脚排列及逻辑符号如图2-2所示。图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，MR为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。 其功能表如表2-2所示： 表2-2 74LS192功能表 第3章 电路设计 3.1单元电路设计 （1）抢答器部分电路设计 该部分主要完成两个功能：一是开始抢答后，分辨选手按键的快慢，并锁存优先抢答者的编号，同时通过译码并由显示电路显示编号；二是禁止其他选手进行按键且判定操作无效。采用八线-三线优先编码器74LS148和74LS00与非门组成的RS锁存器可以完成上述功能，所组成的电路图如图3-1所示。这个电路的工作原理过程：当主持人控制开关s置于“清零”???端时，RS触发器的R非端均为0，4个触发器输出（Q4--Q1）全部置0，使74LS148的BI的非=0，显示器灯灭：74LS148的选通输入端ST的非=0，使之处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人把开关S置于“开始”时，优先编码器和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端的信号，当有选手将键按下时（比如按下s3），74LS148的输出Y2Y1Y0的非=100，YEX的非=0，经RS锁存后，CTR=1，BI的非=1，经74LS148译码后，显示器显示为“3”。此外，CRT=1,使74LS148的ST的非为高电平，封锁其他按键的输入。如果再次