智力競(jìng)賽搶答器

1、一、設(shè)計(jì)題目及要求1 設(shè)計(jì)題目：智力競(jìng)賽搶答器2 要求：（1）五人參賽每人一個(gè)按鈕，主持人一個(gè)按鈕，按下就開(kāi)始；（2）每人一個(gè)發(fā)光二極管，搶中者燈亮；（3）有人搶答時(shí)，喇叭響兩秒鐘；（4）答題時(shí)限為 10 秒鐘，從有人搶答開(kāi)始， 用數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)間， 0、9、81、0；倒計(jì)時(shí)到 0 的時(shí)候，喇叭發(fā)出兩秒聲響。二、設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容1 總體設(shè)計(jì)方案智力搶答器由 5 名選手及主持人作為共同輸入端，由主持人控制總開(kāi)關(guān)，當(dāng)主持人按下按鈕后， 處于高電平狀態(tài)。 此時(shí)選手可以進(jìn)行搶答， 最先搶答的人對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)亮， 同時(shí)喇叭響兩秒， 且數(shù)碼管顯示器開(kāi)始進(jìn)行十秒倒計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)器再次為 0 時(shí)，喇叭再響 2 秒鐘

2、，主持人控制總開(kāi)關(guān)可復(fù)位。方案如下 : 由五個(gè)高低電平 （a1-a5）控制與之相應(yīng)的發(fā)光二極管；第六個(gè)(b) 用于主持人復(fù)位 ; 脈沖輸入信號(hào)（ cp）經(jīng)分頻器產(chǎn)生需要的脈沖信號(hào)；由二極管控制數(shù)碼管和其中一個(gè)喇叭響，再由數(shù)碼管控制另一喇叭; 因此整個(gè)課題設(shè)計(jì)可以分為4 個(gè)模塊，分別為搶答器，10s倒計(jì)時(shí)器， 2 秒計(jì)時(shí)器，分頻器。2 模塊一搶答器邏輯圖b 為置零端，由主持人控制，a1a5 由每位選手控制。 q1-q5為對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管。主持人置低電平后,q1-q5 都被置零；當(dāng)主持人置為高電平時(shí)，搶答開(kāi)始，最先搶答的人對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)光，通過(guò)與門(mén)將cp 信號(hào)封鎖，并輸入低電平到 dff中，則其他

3、選手按鍵時(shí)，輸出不會(huì)改變，實(shí)現(xiàn)了一人搶答后，其他人不能再做答。主持人b清零后即可再次搶答。此模塊的仿真波形仿真圖說(shuō)明：當(dāng) b為高電平時(shí)，即主持人按鍵以后，最先搶答的是5 號(hào)，此時(shí) 5 號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈亮，其他選手對(duì)此時(shí)的搶答器結(jié)果無(wú)影響。3 模塊二 10s倒計(jì)時(shí)器邏輯圖此十秒鐘倒計(jì)時(shí)器是由74168 十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，它保留預(yù)制置數(shù)端、cp信號(hào)端、計(jì)數(shù)輸出端， ，其余的端口都置為0。ld是置零端， ld置高電平 1 時(shí)，74168有效，開(kāi)始進(jìn)行減法計(jì)算，倒計(jì)時(shí)開(kāi)始。當(dāng)輸出0、9、-1時(shí)，d觸發(fā)器輸出結(jié)果總是 0，不影響 cp信號(hào)。當(dāng)輸出從1 到 0時(shí)，d觸發(fā)器輸出結(jié)果為1，則 cp信號(hào)被封鎖。此

4、時(shí)倒計(jì)時(shí)器保持在0 不變。若要重新開(kāi)始，則把ld 置 0即可。此模塊的仿真波形仿真圖說(shuō)明 : 當(dāng) ld為 1，且有 cp 信號(hào)時(shí)，倒計(jì)時(shí)開(kāi)始0 9 8 0，最后保持0 不變。4 模塊三 二秒計(jì)時(shí)器邏輯圖如圖將 74160 接成 2 進(jìn)制計(jì)時(shí)器，設(shè)計(jì)為兩秒計(jì)時(shí)器， 當(dāng) clrn 為 0 時(shí)輸出端q1 q2 q3 q4 為 0；當(dāng) clrn 為 1 時(shí)，cp脈沖通過(guò)， 2 秒倒計(jì)時(shí)開(kāi)始，兩秒后，輸出端通過(guò)與門(mén)使cp信號(hào)封鎖，使計(jì)數(shù)器保持在2 不變。此模塊的仿真波形仿真圖說(shuō)明： clm 為 1 時(shí)，且有 cp 脈沖，開(kāi)始 2 秒計(jì)時(shí)， 0 1 2，到 2 停止，當(dāng) clrm 置零后，可以重新開(kāi)始5

5、模塊四732 分頻器邏輯圖三個(gè) 74160 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成一個(gè)732 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，一個(gè) 732hz的脈沖分頻成 1s的脈沖給 10s 倒計(jì)時(shí)器和二秒計(jì)時(shí)器提供時(shí)鐘脈沖，當(dāng)計(jì)數(shù)到732 時(shí)三個(gè)計(jì)數(shù)器的 ldn同時(shí)置零，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。此模塊的仿真波形仿真說(shuō)明：一個(gè) 732hz的脈沖通過(guò)分頻器被分頻成1s的脈沖。6 總邏輯圖此模塊的仿真波形仿真圖形說(shuō)明 : 當(dāng) b為 1 的時(shí)候，即主持人按鍵以后 ,a5 搶答成功，顯示 q5是 1，對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)光。 qa qb qc qd qe qf qg 數(shù)碼管顯示，倒計(jì)時(shí)開(kāi)始。speak1為 1，喇叭響 2 秒鐘。out 輸出為 0，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)結(jié)束時(shí)， sp

6、eak2為 1，喇叭再響 2 秒鐘。 out 輸出為 1。當(dāng) b再被置 0 的時(shí)，輸出被清零，可以重新開(kāi)始。三、設(shè)計(jì)結(jié)論這次 eda 課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期。雖然只有短短的兩個(gè)星期，但是學(xué)到了很多很多的東西， 不僅可以鞏固以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。這次設(shè)計(jì)真的讓我受益匪淺，不再覺(jué)得學(xué)無(wú)所用。當(dāng)然這個(gè)過(guò)程也是很辛酸的。從最初不會(huì)下載及安裝max-plus ，到現(xiàn)在可以初步了解及使用它， 我深入的體會(huì)了數(shù)字電路在現(xiàn)代高科技信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的重要地位； 從最初拿到課題分析課題， 再到具體功能的實(shí)現(xiàn)及模塊規(guī)劃，再到具體邏輯圖的連接，編譯，仿真，直至最后的電路調(diào)試，每一個(gè)環(huán)

7、節(jié)都讓我加深了對(duì)實(shí)際問(wèn)題的思考。每當(dāng)一個(gè)子模塊編譯顯示0 個(gè) errors，0 個(gè) warnings 時(shí)，心里特別的開(kāi)心。編寫(xiě)邏輯圖有很多需要注意的地方，例如要時(shí)時(shí)刻刻記得置頂， 保證在當(dāng)前文件夾下操作， 各元件連接不能過(guò)于緊密， 要熟記常用的芯片的符號(hào)， 什么地方要有節(jié)點(diǎn)什么地方?jīng)]有節(jié)點(diǎn)，一定要格外小心在波形仿真時(shí)，也會(huì)遇到困難,尤其周期和結(jié)束時(shí)間設(shè)定的不合理，想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示:，反復(fù)調(diào)試有了經(jīng)驗(yàn)， 才能設(shè)定的更加合理， 也會(huì)由于芯片的延遲， 導(dǎo)致波形不能完全符合預(yù)想的效果 .在連接實(shí)驗(yàn)箱時(shí)，哪怕一點(diǎn)點(diǎn)的不專注，都會(huì)導(dǎo)致電路不能實(shí)現(xiàn)預(yù)想的功能。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了巧妙運(yùn)用模塊化的思想，一步一步解決問(wèn)題，也充分懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，認(rèn)識(shí)到只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論， 從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。也認(rèn)識(shí)到