數(shù)字邏輯三路搶答器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、三路搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告（2009/2010 指導(dǎo)教師：2008年12月12日223345 四D5 336 247 7L89一、設(shè)計(jì)題目三路搶答器設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是一門獨(dú)立課程、有獨(dú)立學(xué)分的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”理論講授課程有密不可分的關(guān)系，起著相輔相成的作用，也是在“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化的實(shí)踐環(huán)節(jié)。其主要目的是通過指導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地獨(dú)立完成數(shù)字電路的設(shè)計(jì)任務(wù)，加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的動手能力，獨(dú)立分析、解決問題能力，協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)造性思維能力。提高學(xué)生在數(shù)字電路應(yīng)用方面的實(shí)踐技能，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識解決實(shí)際

2、問題的能力，學(xué)生通過電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，逐步熟悉開展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法，本課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，進(jìn)一步理解數(shù)字系統(tǒng)的概念，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的組裝和調(diào)試技術(shù)，掌握查閱有關(guān)資料的技能?；救蝿?wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)小型數(shù)字電子系統(tǒng)。試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識，培養(yǎng)我們的實(shí)際動手能力以及分析、解決問題的能力。另一方面也可使我們更好地鞏固和加深對基礎(chǔ)知識的理解，學(xué)會設(shè)計(jì)中小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨(dú)立完成調(diào)試過程，增強(qiáng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高電路分析和設(shè)計(jì)能力。通過實(shí)踐引導(dǎo)我們在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課

3、的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。通過設(shè)計(jì)，一方面可以加深我們的理論知識，另一方面也可以提高我們考慮問題的全面性，將理論知識上升到一個(gè)實(shí)踐的階段。三、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)可容納1、2、3，三組參賽者的競賽搶答器，每組設(shè)置一個(gè)搶答按鈕開關(guān)供參加競賽者使用。電路應(yīng)具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。在主持人清零發(fā)出搶答指令后，如果某組參賽者在第一時(shí)間按動搶答開關(guān)，則LED顯示器顯示出該組參賽者的組號。電路應(yīng)具備自鎖功能。在某組參賽者在第一時(shí)間搶答成功后，其他組不能繼續(xù)搶答。四、設(shè)計(jì)容設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字搶答器系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用競賽等活動中，能準(zhǔn)確的顯示搶答容和搶答結(jié)果。這個(gè)系統(tǒng)主要由譯碼器、鎖存器和脈沖信號發(fā)生器部分

4、組成。主持人X有一個(gè)清零按鈕。清零后，顯示器清零，搶答開始。三組參賽者分別為：1、2、3組。每組有一個(gè)搶答按鈕。搶答時(shí)，第一時(shí)間搶答別符號被顯示器L顯示。若同時(shí)有兩組或兩組以上搶答，則所有的搶答信號無效，顯示器L顯示0字符。在本設(shè)計(jì)中，第一搶答信號的鑒別和鎖存功能由四D觸發(fā)器FF1 74LS175、三3輸入與非門G1、G2、四2輸入與門G3和一個(gè)由555多諧振蕩器構(gòu)成的時(shí)鐘脈沖信號源組FF1 的 Q11，G2 的 3A0、3Y1，G1 的 3Y 輸出為 0，G3 的 1Y 輸出為 0，F(xiàn)F1 的 CLK0，F(xiàn)F1 四 D 觸發(fā)器 74LS175 的時(shí)鐘脈沖信號 CLK 后按搶答按鈕的搶答信號無

5、效。五、總體功能框圖搶答器電路總體功能框圖如圖 5.1 所示，其工作過程是：接通電源時(shí)，節(jié)目主持人將開關(guān)置于“清零”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號顯示器熄滅；當(dāng)節(jié)目主持人于工作狀態(tài)，當(dāng)選手按動搶答鍵時(shí)，電路會立即分辨出搶答者的編號，并由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示編號并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當(dāng)選手將問題回答完畢，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下一輪搶答。圖六、單元電路圖在本電路設(shè)計(jì)中用到 1 塊四 D 觸發(fā)器 74LS175、2 塊三輸入端三與非門 74LS10、1塊 555 電路、1 塊 2 輸入端四與門 74LS08、1 個(gè)七段 LED 數(shù)碼顯示

6、器和若干按鈕開關(guān)等元件。6.1 四 D 觸發(fā)器 74LS175四 D 觸發(fā)器 74LS175 的引腳圖如圖 6.1 所示圖四 D 觸發(fā)器 74LS175 的功能表如表 6-1 所示表四D觸發(fā)器74LS175的真值表如表6-2所示表6.2 3輸入端3與非門74LS10三輸入3與非門74LS10的邏輯圖和功能表如圖6.2所示圖6.3 2輸入端4與門74LS082輸入與4門74LS08的邏輯圖和功能表如圖6.3所示圖6.4 555脈沖發(fā)生器555脈沖發(fā)生器電路引腳圖如圖6.4所示圖555脈沖發(fā)生器引腳功能簡介如表6-3所示123456GNDTROUTRESCVTH78DISVcc表555 脈沖發(fā)生器

7、電路部方框圖如圖 6.5 所示圖6.5 七段數(shù)碼顯示器七段數(shù)碼顯示器 L 對應(yīng)的譯碼表如表 6-4 所示表七、總電路圖實(shí)驗(yàn)電路接線圖如圖 7.1 所示圖八、仿真測試截圖起始清零狀態(tài)電路如圖 8.1 所示圖1 號搶答時(shí)的電路如圖 8.2 所示圖九、心得體會歷時(shí)一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，通過這次的課程設(shè)計(jì)，使我的動手能力和經(jīng)驗(yàn)有了一定程度的提高，在數(shù)字邏輯電路技術(shù)的理論知識上也有了更深的了解。在調(diào)試的過用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高了設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)技能。通過這一次的數(shù)字邏輯“搶答器”的課程設(shè)計(jì)，復(fù)習(xí)了上學(xué)期數(shù)字邏輯課程的基本容，對于邏輯問題的分析及設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的掌握。設(shè)計(jì)過程中，對于EWB軟件的操作有了進(jìn)一步的掌握，以及對具體問題的分析，這些都是收獲。同時(shí)又發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，