四路抢答器课程设计

1、单片机/微机接口课程设计说明书 单片机原理与应用课程设计说明书 题 目： 四路抢答器设计报告 系 部： 信 控 专 业： 电气自动化 班 级： 1班 学生姓名: 学 号:11032130140指导教师: 杜 德 2013年 6 月 8 日目 录一 系统设计任务及要求二 系统设计的目的三 系统设计的实况四 总结与体会五 实验参考文献四路抢答器设计报告 一 系统设计任务及要求1.抢答器可供4人竞赛时使用，每个参赛者均设有一个抢答按钮。 2.电路具有优先抢答权功能，即对第一抢答者的信号具有鉴别和锁存功能。3.电路能够显示获得抢答权者的编号，并通过扬声器鸣音表示已经有人抢到答题权。 4.电路具有复位功

2、能，当一轮抢答结束后，由主持人将系统复位，可进抢答。二 系统设计的目的 1）学习数字电路中各种集成芯片和D触发器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用； 2）熟悉带有计时功能的数字四路抢答器的工作原理； 3）了解简单数字系统的设计、调试及故障排除方法。 4）了解数字抢答器的组成及工作原理。三 系统设计的实况1. 硬件设计电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图：2. 优先编码器74LS14874LS148管脚图74LS148工作原理如下： 该编码器有

3、8个信号输入端，3个二进制码输出端。此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。 当EI=0时，编码器工作；而当EI=1时，则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电来有效的情况。当EI为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑0）时，优先编码工作状态标志GS为0。表明编码器处于工作状态，否则为1。由功能表可知，在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端（优先级别最低位）有低电平输入时，A2A1A0均为111，出现了输入条件不同而输出代码相同的情况，这

4、可由GS的状态加以区别，当GS1时，表示8个输入端均无低电平输入，此时A2A1A0=111为非编码输出；GS0时，A2A1A0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码（编码输出）。EO只有在EI为0，且所有输入端都为1时，输出为0，它可与另一片同样器 件的EI连接，以便组成更多输入端的优先编码器。 从功能表不难看出，输入优先级别的次为7，6，0。输入有效信号为低电平，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出相对应的输入端的代码。例如5为0。且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时，输出代码为010，这就是优先编码器的工作原理。3. 十进制可逆计数器74

5、LS179两个引脚图管脚及功能表如下：74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：图中：PL为置数端，CPu为加计数端，CPD为减计数端，TCu为非同步进位输出端， TCD为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。 其功能表如下：其功能表如下: 74LS279就是4R-S触发器，每片上有四路R-S触发器。每路R-S触发器有R和S两个输入和一个输出端Q。当S输入低电平（0）时，输出Q为低电平（0）；当S输入高电平（1）时，如果R输入低电平（0），则Q为高电平（1）；当S

6、输入高电平（1）时，如果R输入低电平（1），则Q保持不变。当设定的抢答时间到，无人抢答时，定时和定时电路停止工作。根据上面的功能要求，设计的时序控制电路如（图5）所示。图中，门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端 。图11、4的工作原理是：主持人控制开关从"清除"位置拨到"开始"位置时，来自于（图2）中的74LS279的输出 1Q=0，经G3反相， A1，则时钟信号CP能够加到74LS192的CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未到时，则“定时到信号”为 1，门G2的输出 =0，使

7、74LS148处于正常工作状态，从而实现功能的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q1，经 G3反相， A0，封锁 CP信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G2的输出 =1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能的要求。当定时时间到时，则“定时到信号”为0， =1，74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。同时， 门G1处于关门状态，封锁 CP信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现（功能3）的要求。4. 电路图5. 需要的元器件清单：1.集成电路74LS148N两片，74LS279N一片2.电阻10k欧姆5只，330欧姆7只，开关4个3.导线若干四 总结与体会通过这次课

8、程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和PCB连接图，和芯片上的选择。 在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。 我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。 平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。 经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语