文档介绍：.
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课程设计报告
设计题目：数字抢答器设计
班级：计算机1306班
学号： 20133972
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指导杨华
设计时间：2015年7月
摘要
在智力竞赛中,为了2 设计要求
自拟小型数字系统题目,并完成原理图设计、模拟仿真,按要求完成设计报告。

⑴独立完成系统的原理设计。说明系统实现的功能,应达到技术指标,进行方案论证,确定设计方案。
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⑵画出电路图,说明各部分电路的工作原理,初步选定所使用的各种器件的主要参数与型号,列出元器件明细表。
⑶系统中包含的中、小规模集成电路的种类至少在六种以上。

⑴根据理论设计用multisim 7在计算机上进行仿真。验证所设计方案的正确性。
⑵分析电路的工作原理,写出仿真报告。
第3章系统设计

主要的设计内容
设计一个八位数字抢答器并带有倒计时功能和提示报警功能。
设计步骤
；
11进行仿真；
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设备条件
仿真软件Multisim 11,电子技术综合实验仪,导线若干,万用数字表
应达到要求
,抢答完成后能锁存抢答状况；
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；
；
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系统设计
结构框图与说明
显示电路
优先编码器
译码器
锁存器
抢答开关
显示电路
显示电路
控制电路
显示电路
图1数字抢答系统框图
系统原理图与工作原理
图2 抢答器原理图
定时抢答器的工作原理为：
〔1〕抢答器系统接通电源时,主持人将开关置于清除位置,抢答器处于禁止工作状态,序号显示器灭灯,定时器显示设定时间。
〔2〕当主持人宣布抢答题目后,说一声"抢答开始",同时将控制开关拨到开始位置,扬声器声音提示,抢答器处于工作状态,定时器开始倒计时。
〔3〕在规定时间内若有选手抢答,该选手按下开关后,电路立即封锁,防止其他选手抢答,同时显示器显示该选手的序号。
〔4〕当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。
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单元电路设计
单元电路工作原理
<1>抢答器电路的设计
图3 抢答器部分的电路图
抢答器的功能有两个：1、能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答选手的编号并显示；2、有禁止其他选手抢答的锁存功能,可用优先编码器74LS148和锁存器74LS373完成上述功能。3、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。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。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,从而达到复位的功能。
抢答开始后选手将开关掷向低电平表示进行抢答,抢答之后手动调至高电平；之后是一个锁存器74ls373,当主持人发出抢答信号后,锁存器处于打开状态,当某选手抢答成功后,锁存器处于锁存状态,其他选手再抢答无效；再后来是一个优先编码器,对抢答成功和提前抢答或是超时抢答的选手序号进行编码；再后面是两个译码器74ls47和两个数码管组成显示电路分别对正常抢答和违规抢答的选手进行显示。该电路中的一些逻辑门是用来配合实现以上功能的。
图4 74LS148的真值表
〔2〕控制电路的设计
下图为控制电路电路图
图5-1 主持人复位开关
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图5-2 控制电路电路图
控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下功能：1、主持人将控制开关拨到"启动"位置时,扬声器声音提示,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作时间为30s；2、当参赛选手按下抢答键时,扬声器声音提示,抢答电路和定时电路停止工作；3、当设计的抢答时间10s到,无人抢答时,扬声器声音提示,同时抢答电路和定时电路停止工作。
图6 定时电路电路图
〔3〕报警电路的设计
由555定时器和三级管构成的报警电路,其中,555构成多谐振荡器,其输出信号经三极管驱动扬声器。
图7 报警电路电路图
元件参数选择
元件
参数
555定时器
LM555CM,555_VIRTUAL_Timer
74LS00
74LS00D
74LS32
74LS32D
74LS148
74LS148D
74LS47
74LS47D
74LS190
74LS190D
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74LS112
74LS11