数字抢答器实验报告Word文档下载推荐.docx
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指导教师:
刘付斌______
日期:
___2011年12月14日
学生诚信许诺书
本人郑重许诺:
所呈交的设计报告是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究功效。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,报告中不包括其他人已经发表或撰写的研究功效,也不包括为取得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所利用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均已在报告中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:
王巍 日期:
2011年12月14日
论文利用授权说明
本人完全了解安阳师范学院有关保留、利用学位报告的规定,即:
学校有权保留送交报告的复印件,允许报告被查阅和借阅;
学校能够发布报告的全数或部份内容,能够采用影印、缩印或其他复制手腕保留报告。
导师签名:
日期:
1设计任务目的及要求
设计目的
通过课程设计,对数字逻辑的大体内容有进一步的了解,专门是时序逻辑电路的设计。
能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践,操作。
在提高动手能力的同时对常常利用的集成芯片有必然的了解,在电路设计方面有感性的熟悉。
而且在进行电路设计的时候碰到问题,通过独立的试探有利于提高解决问题的能力。
在通过课程设计后,更明白数字逻辑电路设计的一般方式,和在碰到困难怎么排除问题。
设计要求
我选择的课程任务是设计一个八位数字抢答器。
设计要求包括:
1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,别离用8个按钮S0~S7表示。
2.设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3.抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4.抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如,30秒)。
当主持人启动"
开始"
键后,定时器进行减计时。
5.参赛选手在设定的时刻内进行抢答,抢答有效,按时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时刻,并维持到主持人将系统清除为止。
6.如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统通过一个指示灯报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
2工作原理及设计方案
抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先裁决器电路,竞赛者能够分为若干组,抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时刻内做出判断,并按下抢答按键回答问题。
当第一个人按下按键后,则在显示器上显示该组的号码,同时电路将其他各组按键封锁,使其不起作用。
回答完问题后,由主持人将所有按键恢复,从头开始下一轮抢答。
抢答器具有按时抢答功能,且一次抢答的时刻能够由主持人设定(如,30秒)。
键后,按时器进行减计时。
参赛选手在设定的时刻内进行抢答,抢答有效,按时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时刻,并维持到主持人将系统清除为止。
若是按不时刻已到,无人抢答,本次抢答无效,系统通过一个指示灯报警并禁止抢答,按时显示器上显示00。
因此要完成抢答器的逻辑功能,该电路至少应包括输入开关、数字显示、判别组控制和组号锁存等部份。
原理框图
按时抢答器的整体框图
设计思路
1.抢答器供8名选手比赛,别离用8个按钮S0~S7表示。
那个功能只需要通过管脚分派把按钮分派到实验版上的拨动开SW0到SW7关,让每一个选手拨动开关后产生相应的信号就可以够了。
不同的选手拨动按钮发出信号通过74LS148编码器进行编码,编码后输出信号进行下一步的译码和锁存。
在这里首先通过管脚分配把开关S分配到相应一个拨动开关,这个就是开关SW16。
该开关联系到一个相应的线路,这个线路通过与非门连接其他信号,从而达到清零的功能。
74LS373具有锁存功能,可以在一个选手按下按钮后进行锁存,其他的选手不能在抢答。
锁存相应的编号时,由于编码器编的是从0到7,如果0号选手抢答,与清零的时候可能造成混淆,所以要加上加法器,对编码器的0到7都加上1。
加法器是用74LS83这样在后面的74LS47译码器上就可以显示1到8的号码。
74LS192具有减法功能,通过使用74LS192可以对设定的时间进行自减。
只需要给定74LS192秒脉冲就可以。
同时74LS192结合74LS47可以对所设定的抢答时间和选手抢答的时间显示出来。
选手进行抢答,通过编码器,锁存器,加法器,译码器,显示出来。
当某个选手抢答有效,通过74LS148编码器的GSN端口连接到控制清零端的与非门就可以够进行禁止其他选手的抢答,同时把该选手的号码显示在数码管上,同时通过74LS148编码器的GSN端口能够停止74LS192的脉冲,从而让脉冲停止,达到显示抢答时刻的效果。
当时间到的时候,减法器74LS192的十位的LDN端口发出一个高电平,在这个端口上连接上一个显示灯,作为报警用。
同时减法器74LS192的十位的BON端口会发出一个低电平,可以连接到脉冲上,让脉冲停止,数码管上显示的是00.
设计流程图
图二流程图
设计方案
整体的电路能够分为两部份,一个是抢答电路,第二部份是按时,报警电路。
1.抢答的部份:
抢答器供8名选手比赛,别离用8个按钮S0~S7表示。
通过管脚分派把按钮分派到实验版上的拨动开SW0到SW7关,让每一个选手拨动开关后产生相应的信号。
设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。
通过管脚分派把开关S分派到相应一个拨动开关SW16。
该开关联系到一个相应的线路,那个线路通过与非门连接其他信号,从而达到清零的功能。
抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直维持到主持人将系统清除为止。
74LS373具有锁存功能,能够在一个选手按下按钮后进行锁存,其他的选手不能在在有选手抢答后再进行抢答。
锁存相应的编号时,由于编码器编的是从0到7,若是0号选手抢答,与清零的时候可能造成混淆,所以要加上加法器,对编码器的0到7都加上1。
加法器是利用用74LS83,加1后在就可以够在数码显示管上显示1到8的号码。
2.按时抢答功能,和报警部份:
一次抢答的时刻由主持人设定(如,30秒)。
74LS192具有减法功能,通过利用74LS192能够对设定的时刻进行自减。
74LS192进行工作的时候需要给定秒脉冲。
同时74LS192结合74LS47能够对所设定的抢答时刻和选手抢答的时刻显示出来。
参赛选手在设定的时刻内进行抢答,抢答有效,按时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时刻,并维持到主持人将系统清除为止。
若按不时刻已到,无人抢答,本次抢答无效,系统通过一个指示灯报警并禁止抢答,按时显示器上显示00。
那时刻到的时候,减法器74LS192的十位的LDN端口发出一个高电平,在那个端口上连接上一个显示灯,作为报警用。
同时减法器74LS192的十位的BON端口会发出一个低电平,能够连接到脉冲上,让脉冲停止输到加法器上,那么数码管显示的是00。
抢答电路
按时电路
报警电路
3实验结果
依照设计时的思路,把电路图连接好。
通过改错,编译,分派管脚,然后就可以够看到实验结果。
我的管脚分派为:
SW0到SW7为选手的编号,别离为1到8。
SW8到SW11为设定抢答时刻的个位,SW12到SW15是设定抢答时刻的十位。
SW16为设定抢答时刻的置位端。
SW17为开始键。
实验结果为:
主持人先按下置位端,就可以够设定抢答时刻,依照个位和十位的拨动开关设定,在对应的数码管上能够看到相应的抢答时刻。
然后主持人就可以够按下开关让选手抢答,这时抢答时刻开始自减,在那个时刻内,若是有选手抢答,数码管上会显示相应的选手号,在那个时候,若是有其他的选手也按下了抢答按钮,显示器不会显示。
若是在抢答时刻内没有人抢答,显示抢答时刻的数码管就会显示00,而且有报警灯闪。
当主持人要进行下一轮的抢答,能够拨动开关SW16作为清零,从头开始抢答。
综上所述,实验结果符合实验任务的要求。
4总结
本课程设计大体完成了老师的要求,能够实现全数的功能。
能八路抢答,能按时抢答,也能报警,清零。
在进行实验的时候,碰到很多的问题。
一开始不明白该利用什么芯片去做实验,只能研究老师发的《QuartusII中的宏模块》,熟悉芯片的功能,同时去图书馆借有关书籍,看看哪些芯片能达到编码,译码,锁存等,和从头温习了上个学期的《数字逻辑》书本。
通过资料的搜集,大体肯定了用哪类芯片达到哪类功能。
然后就研究电路图,仔细对照真值表连接电路图,并画好电路图草稿。
画好电路图后,到实验室上机,一开始在电脑上画好电路图后,编译也不过,存在几个错误,慢慢检查后,是连线的错误,有几个地方是不该接在一路的,从而造成了一个输入端有两个输入量。
在排除错误后,通过了编译,可是数码管完全没有反映,检查后发觉是因为在通过与非门进行清零的时候,接线错误致使令74LS74一直不工作,悔改错误后,数码管能正确显示,选手也能抢答,可是抢答时刻到了,74LS192仍是在计数,不能在00那里停止,于是改良电路图,使74LS192的十位的BON连到一个脉冲上。
上面是一些问题和解决方式,其实碰到的问题远不止这些,不过此刻回忆起来都是一些很低级的错误,有时候是因为粗心大意造成的错误,有时候是因为没有认真看芯片的真值表而造成的。
通过了这次课程设计,我收获良多。
在一开始的时候,很担忧自己不能完成实验,因为上学期的数字逻辑不是学得专门好,造成信心不是很足。
后来也证明了我是能够独立完成的。
在设计电路的时候,考虑的不是很全面,和画电路图的时候没有很细心谨慎地工作,造成了一些低级错误。
所以通过课程设计,我提高了自己的动手能力,也增强了自己的信心。
同时让我明白在工作的时候要维持细致周密的工作态度,如此会事半功倍。
参考文献
[1]陈永普数字电路基础及快速识图[M].人民邮电出版社,2006:
275-277.
[2]侯建军.数字电路实验一体化教程[M].北京清华大学出版社,2005:
77
[3]范文兵.数字电子技术基础[M].北京清华大学出版社,2008:
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- 数字 抢答 实验 报告