EDA课程设计之六人抢答器

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1、 共 11 页 - 1 - 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 题目：题目： 抢答器抢答器 共 11 页 - 2 - 课程设计（论文）任务书课程设计（论文）任务书 院（系） ：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号 学生姓名 专业（班级） 生物医学工程 2 班 设计题目 抢答器 设 计 技 术 参 数 六人参赛，每人一个按钮 主持人一个按钮，按下开始(具有复位功能)后，才能开始抢答 先抢中者对应的指示灯亮 有人抢答时，蜂鸣 5s，然后自动停止 设 计 要 求 用拨码开关设定主持人及参赛者按钮 用红色信号指示灯组 L1-L6 表示对应参赛者指示灯 使用数码管显示抢答路数 工 作

2、量 学会使用 Max+PlusII 软件和实验箱； 独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试； 参加答辩并书写任务书。 工 作 计 划 1. 了解 EDA 的基本知识，学习使用软件 Max+PlusII，下发任务书，开始电路设计； 2. 学习使用实验箱，继续电路设计； 3. 完成电路设计； 4. 编程下载、连接电路、调试和验收； 答辩并书写任务书。 参 考 资 料 数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社. EDA 课程设计 B 指导书. 指导教师签字 基层教学单位主任签字 李鑫滨 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2013 年 12 月 19 日 共 11

3、页 - 3 - 目录 一、一、设计说明设计说明 1.1 设计思路 1.2 模块介绍 1.3 真值表 二、原理图二、原理图 2.1 抢答器及数码管显示原理图 2.2 5s 计时器原理图 2.3 总原理图 三、波形仿真图三、波形仿真图 四、管脚锁定及硬件连线四、管脚锁定及硬件连线 五、总结五、总结 六、参考文献六、参考文献 共 11 页 - 4 - 一、设计说明一、设计说明 1.1 1.1 设计思路设计思路 6 个参赛者者每人控制一个开关，主持人控制总开关，抢答时置高电平，主持人置低电平时，系统复位 可进行下一轮抢答。抢答时，最先抢中者相应的二级管发光，数码管显示相应的路数，蜂鸣器响 5s，并且

4、此时其他人再按下抢答器不会有反应。抢答完毕后需要主持人进行复位。 1.21.2 模块介绍模块介绍 设计方案用到了两个模块：计时器和抢答器及数码管显示电路。计时器主要是用了 74160 和 T 触发器 及门电路，用来控制蜂鸣器的响应时间。抢答器及数码管显示电路包含 6 个 D 触发器、6 个发光二极管、1 个 74148 优先编码器和一个 6 输入的与非门，第一个拨下开关置高电平后，相应的发光二极管亮、数码管 显示抢答路数并封锁 D 触发器，其他人再拨下开关并没有影响。 本次课程设计用到的设备还有蜂鸣器（内锁） ，如图一所示，蜂鸣 器模块含有一个蜂鸣器 BUZZER 和一个跳线器 JBUZZER

5、。当使用蜂鸣是， 此跳线器短接。同时独立扩展下载版 CPLD/FPGA 的 JP2_CF 的 SPEAKER 接高电平时，蜂鸣器工作。 本次课程设计还用到静态共阳极数码管 （内锁） ， 首先当控位 “IO_DS1” 为高电平时该数码管有效选中，此时 74148 输出二进制数通过译码后该 数码管显示十进制数。 共 11 页 - 5 - 1.31.3 真值表真值表 表一 T 触发器真值表 表二 74160 真值表 共 11 页 - 6 - 表三 D 触发器真值表 二、二、原理图原理图 2 2.1 .1 抢答器及数码管显示原理图抢答器及数码管显示原理图 选手控制 16 号开关，主持人控制 m 开关，

6、CLK 为 8HZ 的输入脉冲，L1L6 为发光二极管，IODS1 控制 控位当它为高电平时静态数码管显示（IOSD1 接 VCC 始终保持为高电平） ，A3、A2、A1、A0 分别接“1D0” “1D1” “1D2” “1D3”二进制数经过译码后显示抢答路数十进制数。 共 11 页 - 7 - 主持人拨码开关置到高电平，即进入抢答环节，如果有一个参赛选手按下拨号开关，对应的 D 触发器输出 高电平，对应的发光二极管亮，但经过反相器后变为低电平使 AND7， 与门封锁，此时六个 D 触发器的 CLK 输入端没有脉冲输入，D 触发器全部封锁，所以在有一个人先抢答的 前提下，其他选手抢答无效，而经过反相器的六个信号经过 74148 译码后输出三位二进制数 A2、A1、A0 加上 A3 端（固定接地）然后 A3、A2、A1、A0 接静态数码管四个端的 1D3、1D2、1D1、1D0 控制输出的十 进制。一轮抢答后主持人在控制异步清零端进行清零。清零完毕后