智力竞赛抢答器

1、一、设计题目及要求1 设计题目：智力竞赛抢答器2 要求：（1）五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；（2）每人一个发光二极管，抢中者灯亮；（3）有人抢答时，喇叭响两秒钟；（4）答题时限为 10 秒钟，从有人抢答开始， 用数码管倒计时间， 0、9、81、0；倒计时到 0 的时候，喇叭发出两秒声响。二、设计过程及内容1 总体设计方案智力抢答器由 5 名选手及主持人作为共同输入端，由主持人控制总开关，当主持人按下按钮后， 处于高电平状态。 此时选手可以进行抢答， 最先抢答的人对应的二极管发亮， 同时喇叭响两秒， 且数码管显示器开始进行十秒倒计时，当计时器再次为 0 时，喇叭再响 2 秒钟

2、，主持人控制总开关可复位。方案如下 : 由五个高低电平 （a1-a5）控制与之相应的发光二极管；第六个(b) 用于主持人复位 ; 脉冲输入信号（ cp）经分频器产生需要的脉冲信号；由二极管控制数码管和其中一个喇叭响，再由数码管控制另一喇叭; 因此整个课题设计可以分为4 个模块，分别为抢答器，10s倒计时器， 2 秒计时器，分频器。2 模块一抢答器逻辑图b 为置零端，由主持人控制，a1a5 由每位选手控制。 q1-q5为对应的发光二极管。主持人置低电平后,q1-q5 都被置零；当主持人置为高电平时，抢答开始，最先抢答的人对应的二极管发光，通过与门将cp 信号封锁，并输入低电平到 dff中，则其他

3、选手按键时，输出不会改变，实现了一人抢答后，其他人不能再做答。主持人b清零后即可再次抢答。此模块的仿真波形仿真图说明：当 b为高电平时，即主持人按键以后，最先抢答的是5 号，此时 5 号对应的指示灯亮，其他选手对此时的抢答器结果无影响。3 模块二 10s倒计时器逻辑图此十秒钟倒计时器是由74168 十进制减法计数器，它保留预制置数端、cp信号端、计数输出端， ，其余的端口都置为0。ld是置零端， ld置高电平 1 时，74168有效，开始进行减法计算，倒计时开始。当输出0、9、-1时，d触发器输出结果总是 0，不影响 cp信号。当输出从1 到 0时，d触发器输出结果为1，则 cp信号被封锁。此

4、时倒计时器保持在0 不变。若要重新开始，则把ld 置 0即可。此模块的仿真波形仿真图说明 : 当 ld为 1，且有 cp 信号时，倒计时开始0 9 8 0，最后保持0 不变。4 模块三 二秒计时器逻辑图如图将 74160 接成 2 进制计时器，设计为两秒计时器， 当 clrn 为 0 时输出端q1 q2 q3 q4 为 0；当 clrn 为 1 时，cp脉冲通过， 2 秒倒计时开始，两秒后，输出端通过与门使cp信号封锁，使计数器保持在2 不变。此模块的仿真波形仿真图说明： clm 为 1 时，且有 cp 脉冲，开始 2 秒计时， 0 1 2，到 2 停止，当 clrm 置零后，可以重新开始5

5、模块四732 分频器逻辑图三个 74160 十进制计数器组成一个732 进制的计数器，一个 732hz的脉冲分频成 1s的脉冲给 10s 倒计时器和二秒计时器提供时钟脉冲，当计数到732 时三个计数器的 ldn同时置零，重新开始计数。此模块的仿真波形仿真说明：一个 732hz的脉冲通过分频器被分频成1s的脉冲。6 总逻辑图此模块的仿真波形仿真图形说明 : 当 b为 1 的时候，即主持人按键以后 ,a5 抢答成功，显示 q5是 1，对应的二极管发光。 qa qb qc qd qe qf qg 数码管显示，倒计时开始。speak1为 1，喇叭响 2 秒钟。out 输出为 0，当倒计时结束时， sp

6、eak2为 1，喇叭再响 2 秒钟。 out 输出为 1。当 b再被置 0 的时，输出被清零，可以重新开始。三、设计结论这次 eda 课程设计历时两个星期。虽然只有短短的两个星期，但是学到了很多很多的东西， 不仅可以巩固以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。这次设计真的让我受益匪浅，不再觉得学无所用。当然这个过程也是很辛酸的。从最初不会下载及安装max-plus ，到现在可以初步了解及使用它， 我深入的体会了数字电路在现代高科技信息产业领域中的重要地位； 从最初拿到课题分析课题， 再到具体功能的实现及模块规划，再到具体逻辑图的连接，编译，仿真，直至最后的电路调试，每一个环

7、节都让我加深了对实际问题的思考。每当一个子模块编译显示0 个 errors，0 个 warnings 时，心里特别的开心。编写逻辑图有很多需要注意的地方，例如要时时刻刻记得置顶， 保证在当前文件夹下操作， 各元件连接不能过于紧密， 要熟记常用的芯片的符号， 什么地方要有节点什么地方没有节点，一定要格外小心在波形仿真时，也会遇到困难,尤其周期和结束时间设定的不合理，想要的结果不能在波形上得到正确的显示:，反复调试有了经验， 才能设定的更加合理， 也会由于芯片的延迟， 导致波形不能完全符合预想的效果 .在连接实验箱时，哪怕一点点的不专注，都会导致电路不能实现预想的功能。通过这次课程设计使我学会了巧妙运用模块化的思想，一步一步解决问题，也充分懂得了理论与实际相结合是很重要的，认识到只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论， 从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。也认识到