成绩
电子科学与技术系
学年论文
中文题目：基于74LS175芯片的四人抢答器设计
英文题目: Based on the 74LS175 chip of chip of the design of vies to answer first four people
姓名：支晓东
学号：1207010331
专业名称：电子科学与技术
指导教师：梅金硕
2015年6月12日
基于74LS175芯片四人抢答器的设计作者：支晓东哈尔滨理工大学电子科学与技术系
[内容摘要]：随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路。触发器是数字电路中的基本逻辑记忆单元，具有两个稳定状态用以表示逻辑状态“l”和“0”。在电路中它具有记忆信号的功能，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元.本文通过对抢答器电路设计的详细分析，以加深对触发器的功能以及其应用的认识和理解。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。触发器电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。通过两个与门电路实现屏蔽功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
供四人用的竞赛抢答器装置线路，用以判断抢答优先权。它有三部分构成：1个D触发器74LS175，它具有置0端，置1端和CP端；1个4输入与门，1个二输入与门；四个轻触开关，它们组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q 1非～Q 4非全为1，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与门送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止.
[关键词]：数字电路设计；触发器；优先抢答
Based on the 74 LS175 chip of the design of vies to answer
first four people
Abstract：With the development of electronic technology, its application in all fields more and more widely. People the knowledge of it also deepened step by step. People use electronic technology and relevant knowledge to resolve some problems. Such as: intelligent vies to answer first is the design and manufacture. The problem is a competition vies to answer first used the necessary device, from the principle of speaking, it is a kind of typical digital circuits. Flip-flop is in digital circuits basic logic memory unit, with two steady state is used to represent the logical state "l" and "0". In a circuit it has the function of memory signals, it is to make the most of the sequential circuits basic logic unit. This article through to the gun a processor circuit design detailed analysis, in order to deepen our understanding of the function of the application and trigger the understanding and the understanding. Digital vies to answer first is composed of main circuit and expanding the circuit. Trigger circuit will be the team's input signal on a display output; Press the start button beckoned to start the, the above two parts subject circuit. Through the two gate and realize the shielding function, constitute expansion circuit. After wiring, welding, commissioning work digital vies to answer first is forming.
For four of the competition with the device vies to answer first line to determine vies to answer first priority. It is composed of three parts: 1 D flip-flop 74 LS175, it has to buy the 0, buy 1 end and the CP end; A 4 input to the door, a second input and the door; Four light touch switch, they constitute the CP clock pulse vies to answer first circuit source, vies to answer first began, the host clear signal, press the reset switch S, 74 LS175 output Q and the ~ Q and the total for the 1, all leds are LED to put out, when the host announced "vies to answer first start", first to judge the press the switch immediately, the corresponding leds light, and at the same time, through the door and send out signals to lock the three who vies to answer first the circuit, no longer accept other signals until the host again so clear signal.
Keywords: Digital circuit design Flip-flop First vies to answer first
目录
第1章引言 (5)
1.1 设计要求 (6)
第2章功能介绍 (6)
第3章抢答器设计模块 (7)
3.1 总体设计模块 (7)
3.2 四路竞赛抢答器的简介 (7)
3.3 四路竞赛抢答器的原理 (7)
3.4 单元模块设计 (11)
3.5 实验设备与器件 (11)
3.6 74LS175芯片 (11)
第4章实验步骤与要求 (12)
4.1 检测与查阅器件 (12)
4.2 连接电路 (12)
4.3 电路调试 (12)
4.4 电路功能试验 (12)
4.5 电路分析 (13)
结束语 (13)
参考文献 (14)
第1章引言
随着经济水平的不断提高，当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，人们在物质文明得到满足的同时更注重精神文明的追求，各种节目不断涌现，提高节目的质量尤为重要。本次设计是针对活动中用到的抢答器而设计的。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判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。通过抢答和必答两种答题方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场本文设计的抢答器，电路简单，成本较低，操作方便，灵敏可靠，具有较高的推广价值。
抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。通过抢答器的指示灯显示手段指示出第1抢答者[1]。本论文设计宗旨在培养学生综合模拟、数字电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
功能简介：参加竞赛者对主持人提出的问题要在短时间内作出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，同时电路将其他抢答按键封锁，使其不起作用。主持人有开始键和复位键，按下开始键后才能开始抢答，否则犯规。抢答前主持人操作开关使抢答有效，显示灯全熄灭。当四人中有人抢答有效时，其对应的显示灯亮，此时其余的开关不起作用，即其对应的显示灯灭。连接电路并进行操作，观测抢答器的工作情况。
数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。这些给人们带来了生活，工作等方面带来了极大的方便。数字电路的发展，使得这门课程对于我们来说是很有必要学好。
数字电路设备实现简单，速度和可靠性好。在这次的数字电路制作中，本人制作四
路竞赛抢答器。抢答器在比赛等场合中不可缺少的设备。
本文就是从电路模块的功能简介开始，利用功能不同的数字电路芯片的组合来实现多路抢答器的功能；首先简要的介绍四路竞赛抢答器的设计要求和目的，然后介绍多路抢答器的原理和设计过程，最后介绍几个主要集成芯片的管脚功能和用法以及总结部分，讲一些电路在实际设计中的检测。
1.1设计要求
按照抢答的规则，对这种电路的功能要求分析如下。
首先.电路能对第一个按下抢答开关的答题者迅速做出反应，对应的灯要亮，并且灯亮起之后，该答题者不必长按开关，电路可以自行工作，保持灯亮。其次，当有一盏抢答灯亮起之后，其他答题者后继的开关按下信号不会使其它的信号灯亮。最后，当本次答题结束后，主持人的开关可以关闭亮起来的灯，使电路恢复初始状态，等待下一次的抢答。
根据以上的分析，电路要有以下功能:
1）记忆功能。电路能够保存第一个按下开关者的信号，让其对应的信号灯自动保持长亮，从而答题者不用长按开关。并且该信号还要对屏蔽电路起作用。
2）屏蔽功能。当第一个灯亮起之后，电路能够使用记忆的信号，屏蔽掉其他后继答题者的开关信号，使其他的灯不会再亮.
3）恢复功能.主持人开关可以使电路恢复到初始状态[2]。
第2章功能介绍
1）抢答器最多可供4名选手参赛，编号为1-4号，各队对应用一个按钮S1-S4中一个控制，并设置一个清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制[20]。
2）抢答器具有锁存功能，直到主持人，清零。
3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，当开关S松开后这允许抢答，输入抢答信号由抢答按钮开关S1-S4实现。
4）有抢答信号输入，即开关S1-S4中的任意一个开关被按下时，对应的LED灯变亮，此时再按其它任何一个开关被按下均无效，指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变[3]。
第3章 抢答器设计模块
四路抢答器的设计思路：先从总体功能模块再细分到每一片芯片和部件的功能 。例如：抢答控制模块是由74LS175芯片和两个与门构成的[19]。
3.1 总体设计模块
四路抢答器由主持人控制开关S ，抢答开关S1-S4,控制电路（74LS175芯片），逻辑与门，LED 显示电路等模块组成。如下图3.1所示：
3．1 总体模块图
3.2 四路竞赛抢答器的简介
四路竞赛抢答器是供四人用的竞赛抢答器装置线路，用以判断抢答优先权。它有四部分构成：2个JK 触发器74LS112，它具有置0端和CP 端；1个双4输入与非门74LS20，一块芯片中有两个独立的与非门；四个轻触开关，它们组成抢答电路中的CP 时钟脉冲
源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S ，74LS112的输出'1Q ～'4Q 全为1，
所有发光二极管LED 均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门74LS20送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止[4]
。 3.3 四路竞赛抢答器的原理
在设计要求中，抢答器电路要实现的三个功能里最主要的就是“记忆”。通过记忆信号，可以保持抢答灯的长亮:使用记忆信号，可以屏蔽其他答题者的后继开关信号[18]。那么，可以选择“触发器”来实现记忆的功能;为实现屏蔽的功能，要选择与门来构成屏主持人
抢 答 按 钮
控 制 电 路 （D 触发器） 显 示 电 路 反 馈 电 路
蔽的电路[5]。
3.3.1 触发器
触发器是数字电路中能够实现记忆功能的基本逻辑器件，是二进制信息存贮器件。触发器具有两种能自行保存的稳定状态，用来记忆0或1两种逻辑状态。0或l两种逻辑状态在实际电路中可以用低电压(逻辑0)和高电压(逻辑l)来实现，就是通常所说的线路中没电、有电两种情况。简单来说，触发器的工作就是将电能存下来或不存[6]。触发器所处的状态通常用其输出端的输出信号来表示。
例如，设正信号输出端为变量Q，反信号输出端为变量Q
当Q=0 Q=1时，表示0状态;
当Q=1 Q=0时，表示l状态。
触发器能够根据其输入端的不同输入信号，将JK所处的状态置成0或l。换句话说，在一定的外界信号作用下，触发器可以从一个稳定状态(0或l)翻转到另一个稳定状态(0或l)。并且，在置数信号消失后触发器能将新置入的0状态或l状态保存下来，其输出端会持续地输出低电压或高电压[6]。触发器的这些功能完全满足智力竞赛抢答电路设计中“记忆”功能的要求。
3.3.2与门
“与”运算是逻辑运算中的一种基本逻辑关系，它的逻辑描述是:当完成某一个事件的所有的条件都满足时，结果才会发生。换句话说，只要所有的条件中有一个不满足，结果就不会发生。
下面通过逻辑函数的方法对“与”关系进行分析。
当有两个条件时，设两个条件为变量A、B，结果为变量Y则“与”关系可以表示为Y=AB
用1来表示“满足”，用0来表示“不满足”、结果的“发生”用1来表示，结果的“不发生”用0来表示：
当A=1时，根据“与”关系的描述，若B=0则Y=0;若B=1，则Y=1，说明当A=1时Y的逻辑值与B的逻辑值是相同的[21]。
当A=0时，无论B=0或B=1，根据“与”关系的描述，Y的逻辑值都是0，说明当
A=0时Y的逻辑值与B的逻辑值无关，恒等于0[22]。将两个条件的“与”关系进行放大，当有多个条件变量时，只要其中有一个条件变量的值等于0，无论其它条件变量的逻辑取值是多少，结果变量恒等于0[7]。在数字电路中，表示“与”关系的逻辑电路称为与门，其中条件变量对应与门的输入端，结果变量对应与门的输出端.根据上面的函数分析可以看出，在与门中只要有一个输入端的输入信号为0(低电压)，该0信号就可以屏蔽掉其它输入端的输入信号，使得输出恒等于0(低电压)[17]。利用与门的这种功能就可以实现智力竞赛抢答电路的屏蔽要求。
3.3.3器件选择
抢答开关每人只有一个，因此在输入信号为单端信号的情况下，D型触发器用来最为方便，其状态方程为:Q n+1=D(CP上升沿有效)，从D型触发器的公式可以看出，其输入变量只有一个，故物理上只有一个输入端而且其输出状态与输入信号是相同的[23]。“CP上升沿有效”，说明触发器输出状态的更新发生在CP脉冲信号的上升沿(脉冲电压由低电压上升到高电压的过程)，新状态只取决于脉冲信号到来前D端的状态，故又称为上升沿触发的边沿D型触发器[8]。D型触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存、位移寄存、分频和波形发生等。
在集成产品中，也有很多种型号可供不同用途的需要而选用。如集成双D74LS74、集成四D74LS175、集成六D74LS174等.设计要求是四人使用，故选择74LS175[24]。74LS175是四上升沿D型触发器，在芯片上集成了4个相互独立的D型触发器.每个触发器对应一个输入端D和互补的两个输出端Q、Q。并且4个触发器共用置0端R D非和工作脉冲输入端CP。4个D触发器受到同一个工作脉冲输入端的控制，只有在CP信号处于上升沿时(低电压变化到高电压的过程)，触发器的状态才能发生改变[25]。R D非的输入端的有效信号是低电压[16]。当R D非=0时，Q1~Q4=0。对应的Q 1~Q 4=1，即4个D触发器同时被置0，并且该置0端信号有效性与CP信号无关。与门选择两个，一个四输入与门，一个二输入与门。通过与门的性质，用两个与门就可以完全实现屏蔽电路的设计[9]。现实产品中集成与门器件很多，我们可以根据需要选择.基于以上器件，现设计逻辑电路图如下图3.2
图3.2D触发器构成的智力竞赛抢答器基本电路图。
3.3.4电路说明
如图所示为由集成D触发器组成的智力竞赛抢答电路，图中3号芯片为四上升沿D 触发器74LS175:KI，K2，K3，K4为抢答开关;Q1~Q4分别接4个LED发光二极管;Q1 ~Q 4同时接入,四输入与门(l号芯片)，其输出与外接CP信号同时输入二输入与门(2号芯片)，二输入与门的输出接入74LS175的工作脉冲输入端CP;S为主持人开关，当其
非，则R D非=1(高电压，无效信号)[10]。在进行抢答之前，Kl~K4打开时，+5v电源接入R
D
抢答开关全部打开接地(低电压)，则Q1~Q4=0(低电压)。由主持人清除信号，按下复位开关S。由电路知，此时R D非=0，74LS175的输出Q1~Q4同时被置为0，所有发光二极管均熄灭[11]。此时Q 1~Q 4=1，1号与门和2号与门都打开，工作脉冲输入端CP能够接收到外接工作脉冲。
当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的答题者立即按下抢答开关K，此时开关接通+5V电源，电流就会通过开关，进入触发器，整个电路就要工作了。例如，K1开关被按下，则D1=1(高电平)，使得Q1=l，对应的发光二极管亮起来。同时，Q 1=0，使得1号与门输出为0，2号与门的一个输入端输入为0，则输入2号与门的外接工作脉
冲信被解蔽，74LS175的CP端输入信号恒等于0，失去工作脉冲，则74LS175这种边沿触发器就不会接受其它三个抢答者的开关信号[12]。而目.答题者放开K1开关后，由于触发器具有记忆功能，D1触发器也会保持信号输出不变，其对应的灯也会长亮并且万解蔽信号依然存在[13]。这种状态会一直持续到主持人再次按下S，清除信号为止。3.4 单元模块设计
该电路主要完成两个功能：
1）分辨出选手按键的先后，LED亮灯；
2）禁止其他选手按键，其按键操作无效。
3.5 实训设备与器件
1）+5V直流电源，按键式开关5个，指示灯（发光二极管）四只、510Ω电阻4个、5.1KΩ电阻1个、导线若干。
2）直流数字电压表
3）1个74LS175、1个四输入与门，1个二输入与门。
3.6 74LS175芯片
74LS175是四D触发器，是上升沿触发的边沿触发器。D触发器的状态方程为：Qn+1 ＝D，引脚功能及逻辑符号如图3-3所示，上升沿触发D触发器的功能如表3-4所示。
D是数据输入端，是触发器状态更新的依据，Q与Q为两个互补输出端。通常把 Q ＝0、Q＝1的状态定为触发器“0”状态；而把Q＝1，Q＝0定为“1”状态[14]。
图3．3 74LS175四D触发器引脚排列及逻辑符号
表3-4 上升沿触发D触发器的功能
输入输出
Q
D Q
L L H
H H L
第4章实验步骤与要求
4.1 检测与查阅器件
用数字集成电路测试仪检测所用的集成电路。通过查阅集成电路手册，标出图中各集成电路输入、输出端的引脚编号。
4.2 连接电路
按图 3-2连接电路。先在实验电路板上插接好器件。在插接器件时，要注意芯片的豁口方向（都朝左侧），同时要保证芯片的管脚与插座接触良好，管脚不能弯曲或折断。指示灯的正、负极不能接反。在通电前先用万用表检查各芯片的电源接线是否正确。4.3 电路调试
首先按抢答器功能进行操作，若电路满足要求，说明电路没有故障。若某些功能不能实现，就要设法查找并排除故障。排除故障可按信息流程的正向（由输入到输出）查找，也可按信息流程逆向（由输出到输入）查找。例如：当有抢答信号输入时，观察对应指示灯是否点亮，若不亮，可用万用表（逻辑笔）分别测量相关与非门输入、输出端电平状态是否正确，由此检查线路的连接及芯片的好坏。
若抢答开关按下时指示灯亮，松开时又灭掉，说明电路不能保持，此时应检查与非门相互连接是否正确，直至排除全部故障为止。
4.4 电路功能试验
1）按下清零开关S后，所有指示灯灭。
2）选择开关S1～S4中的任何一个开关（如S1）按下，与之对应的指示灯(D1)应被点亮，此时再按其他开关均无效。
3）按控制开关S，所有指示灯应全部熄灭。
4）重复（2）和（3）步骤，依次检查各指示灯是否被点亮[15]。
4.5 电路分析
分析实训电路，完成表 4-1各项内容，表中H表示指示灯亮，L表示指示灯灭。如果不能正确分析，可以通过试验检测来完成。
表 4-1 功能表
S4S3S2S1Q4Q3Q2Q1
L H H H 1 0 0 0
H H H H 0 0 0 0
H H L L 0 0 1 1
H L H H 0 1 0 0
L H H L 1 0 0 1
H H H L 0 0 0 1
H H L H 0 0 1 0
H L H L 0 1 0 1
结束语
首先，从该电路设计本身来说，由集成D触发器74LS175组成的抢答电路，电路设计较简单。但需要外加CP工作脉冲(由于本文的重点是抢答，电路的设计，因此没有给出脉冲发生电路)。相比而言，其他类型的触发器，比如基本RS触发器和JK触发器，同样可以用于抢答器电路的设计并且不需要外加CP工作脉冲，但电路中使用的门器件较多，结构复杂。其次，从触发器的应用来说，只要电路设计中需要记忆单元，都可以用不同类型的触发器来实现，比如寄存器的设计，计数器的设计等等都需要触发器的参与。因为最近自己有在学习数电的相关知识，所以选择了与数字电路设计有关的内容，通过这次学年论文的学习不仅让我对数电知识有了更深的了解同时也让我意识到了实践的重要性。最后感谢梅金硕老师的指导。
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课程设计四人抢答器实验报告
课题：四人智力抢答器专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计日期： 成绩： 电气学院
四人智力抢答器设计报告 一、设计目的作用 1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 二、设计要求 设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。 (1) 4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。 (2) 给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零和抢答的开始。 (3) 抢答器具有数据锁存的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其它选手抢答。抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。 （4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。 三、设计的具体实现 1、系统概述
电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。当有选手抢答时首先锁存，防止其它选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图： (1)以锁存其为中心的编码显示器 抢答信号的判断和锁存能够采用触发器或锁存器。若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。其真值表为： 锁存器输出编码器输出 Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0
电子技术课程设计 智力竞赛抢答器 姓名：郑亚林 班级：08级电子一班 学号：200800800461 指导老师：李素梅
四人智力竞赛抢答器 一、设计目的 1、掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计。 2、熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 3、掌握应用Multisim软件对电路的设计及仿真 二、设计任务与要求 1、设计任务 设计一个可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器的数字电路。设定答题时间为30秒倒计时，时间到时，蜂鸣器会报警至主持人按下复位键。选手抢答时，数码显示选手组号，同时计分部分对应选手组别的发光二极管发光，在30秒内答对时主持人按下加分键，给相应的组别加一分。 2、设计要求 (1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为J1，J2，J3，J4。 (2)给主持人设置一个控制按钮J5，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和一个加分按钮J6，用来给同学加分，设定最高分为9 (3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 (4)抢答器具有定时30秒答题倒计时的功能。当选手按下抢答按钮后，开始倒计时，显示器显示倒计时间，倒计时结束时，扬声器响，保持到主持人将系统清零为止。 三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 1、设计思路 抢答器整个系统可分为三个主要模块：抢答鉴别模块、计分模块、答题倒计时模块。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用数码管把选手的编码显示出来，对应加分模块的发光二极管也会发光。当有选手抢答成功后，30秒答题倒计时开始跑秒，若选手在规定的时间内答对题，主持人按下J6给相应的选手加一分并且按下J5，系统清零。 2、系统框图 抢答开始后，当选手首先按某一开关键时，可通过触发锁存电路被触发并锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态。最后在显示电路中显示出所
四川信息职业技术学院 《数字电子技术》 项目设计说明书 设计题目：_______________ 逻辑笔______________________ 专业: _____________ 应用电子技术____________________ 班级: _________________ 电创13T __________________ 组别: __________________________ 第七组______________________ 姓名: ________________ 123 ___________ 学号：1325001 1320009 139009 指导教师: ____________________ 呂题______________________ 2014 年9月14日
任务单 (1) 摘要 (3) 第一章方案设计 (4) 第二章电路设计及工作原理分析 (5) 2.1电平比较电路 (5) 2.2电平处理电路 (6) 2. 3LED显示电路 (6) 2.4电路原理分析 (7) 第三章电路仿真 (7) 3.1逻辑笔接高电平 (8)
3.2逻辑笔接低电平 (9) 3.3逻辑笔悬空 (10) 第四章电路搭建与调试 (11) 4.1逻辑笔电路上电正常状态图 (11) 4.2逻辑笔输入高电平状态图 (12) 4. 3逻辑笔输入低电平状态图 (13) 附录1电路原理图 (14) 附录2元器件明细表 (15) 附录3集成芯片资料 (16) 项目考核标准及评价表 (18) 摘要 逻辑测试笔，是一种新颖的测试工具，它能代替示波器，万用表等测试工具，通过转换开关，对TTL、CMOS、DTL等数字集成电路构成的各种电子仪器设备（电子计算机、程序控制、数字控制、群控装置）进行检测、调试与维修使用。 它具有重量轻、体积小、使用灵活，清晰直观，判别迅速正确，携带方便及TTL与CMOS兼容使用等优点。 关键词：TTL、CMOS、DTL、逻辑笔 第一章方案设计 对于本次的逻辑笔项U设计方案我们组设计了儿个方案，通过对逻辑笔的了解和讨论我们这组确定了最终设计方案。以下是我们的设计方案： 我们的设计思路如下 1：了解逻辑笔的功能 2：根据功能以及我们的需要上网查阅资料。 3：整理资料从资料中分析工作原理。 4：考虑方案的可行性，再根据方案进行电路连接。 比较电平
摘要 现代生活中，数字电路产品与我们接触的是越来越平凡了，包括计算机、电子表、智能仪器表及其它很多领域中，它给我们带来的不仅是工作上的方便，而且也给我们的生活娱乐添滋加彩。这次EDA课程设计中，我做的是四人抢答器，基于设计要求，本文主要是从锁存器及计数器功能和VHDL语言着手，但侧重点在用VHDL语言上。首先简单介绍一下数字电路、EDA、VHDL等的有关知识，其次介绍了一下设计要求和我的设计构想，再运用VHDL语言特点，写出程序代码，最后是一些总结和抢答器部分实验电路图与倒计时设计的电路图和用MAX+PLUSII软件仿真的结果部分图附录等部分。 关键词：置位；复位；锁存；计数器；七段显示器；MAX+PLUSII；译码器 目录 摘要： (1) 引言: (2) 一、设计任务及要求: (2) 二、题目分析与整体构思: (2) 三、VHDL程序设计: (3) 四、心得体会及模型评价与推广: (5) 附录: (6) 参考文献: (10)
引言 数字电路主要是基于两个信号（我们可以简单的说是有电压和无电压），用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称之为数字电路，它具有逻辑运算和逻辑处理等功能，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。 EDA技术又称电子设计自动化，它是为解决自动控制系统设计而提出的，从70年代经历了计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE），电子系统设计自动化（ESDA）3个阶段。前两个阶段的EDA产品都只是个别或部分的解决了电子产品设计中的工程问题；第三代EDA工具根据工程设计中的瓶颈和矛盾对设计数据库实现了统一管理，并提出了并行设计环境概念，提供了独立于工艺和厂家的系统级的设计工具。 VHDL（VERY HIGH SPEED INTEGRA TED CIRCUIT HARDW ARE DESCRIPTION LANGUAGE）语言最早是有美国国防部提出的，它支持行为领域和结构领域的硬件描述，并且可以从最抽象的系统级一直到最精确的逻辑级，在描述数字系统时，可以使用前后一致的语义和语法跨越多个层次，并且使用跨越多个级别的混合描述模拟该系统。因此，它可以由高层次行为描述子系统及低层次详细实现子系统所组成的系统模拟。它有两个版本IEEEStd1076-1987[LRM87]和IEEEStd1076-1993[LRM93]，他们并不完全兼容，但做一些修改就可以兼容了。 许多公司都为VHDL开发出了编译和仿真软件，其中Max+plusII(或写成Maxplus2,或MP2) 是Altera公司推出的的第三代PLD开发系统(Altera第四代PLD开发系统被称为：QuartusII，主要用于设计新器件和大规模CPLD/FPGA).使用MAX+PLUSII的设计者不需精通器件内部的复杂结构。设计者可以用自己熟悉的设计工具（如原理图输入或硬件描述语言）建立设计，MAX+PLUSII把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计，使用MAX+PLUSII，从设计输入到器件编程完毕，用户拿到设计好的逻辑电路，大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内内完成。特别是在原理图输入等方面。 一、设计任务及要求： 本设计要求做一个四人抢答器，并要求当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应 显示灯亮并报警，此时抢答器不再接受其他输入信号。电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题时间小于等于100s（显示0-99），时间采用倒计时方式。当到达限定时间，发出警告。 二、题目分析与整体构思： 对于一个四人抢答器，四个选手在电路中的起始控制作用是一样的，当裁判员宣布开始抢答时，谁先按下他前面的控制开关，他的灯就会亮，而且这时其他人再怎么按，也就不会亮了，说明每个人对其他人都有一个先发制人的作用，及每个人都在时间控制下，能锁存住其他选手的功能。当有一个指示灯亮了，计数器就开始从99开始倒计时，到0时还要警告声，这样计数器开始工作就是在指示灯的指示下工作。 可以设四个人分别为输入端A，B，C，D；因为四个输入端在VHDL中，要求四个输入端
课程设计说明书 题目: 四人抢答器电路设计 课程名称：数字电子技术 ______ 学院：电子信息与电气工程学院 学生姓名：_____________ 裴雷雨 _________ 学号：____________ 20110201011X ______ 专业班级：自动化2011级2班 指导教师：______________ 李立 __________ 2013年6月6日
课程设计任务书
四人抢答器电路设计 摘要：本文介绍设计了一个四人抢答器控制电路，该电路能够实现四人比赛抢答的功能并通过发光二极管和蜂鸣器实现对抢答者的声光报警指示。其中抢答电路用四D触发器74LS175、与非门74LS00和555 定时器实现；报警电路用一个上拉电阻、发光二极管、蜂鸣器等实现抢 答声光指示器；显示电路用74LS74 D触发器、74LS192计数器、74LS47 译码器（驱动器）和七段共阳极数码显示器实现；时钟电路用计数器 74LS192、555 定时器、74LS47 译码器（驱动器）、七段共阳极数码显 示器和双D 触发器74LS47 共同完成十秒倒计时的时钟电路。 关键词：抢答器；声光报警；定时电路；显示电路；时钟电路
目录 1?设计背景 (1) 1.1数字电路系统 (1) 1.2时钟电路的作用及基本构成 (1) 1.3Multisim 软件和DXP 软件.. (1) 2?设计方案 (2) 2.1分析任务 (2) 2.2论证方案 (2) 2.3电路分析.. (2) 3.方案实施... .. . (3) 3.1设计原理图...... (3) 3.2用Multisim 电路仿真.. (10) 3.3制作PCB ...... (12) 3.4安装与调试... . ...... . ... . (12) 4.结果与结论...... .. (12) 5.收获与致谢......... . ............ . (13) 6.参考文献............ . ...... . (13) 7. ............................ 附件 ........................................... .................... .. (14) 7.1电路原理图......... . (14) 7.2PCB 布线图………… ... ………… . ………………………… (15) 7.3实物图........................ .. ...... . (16)
《数字与逻辑电路基础》课程设计 ——五人表决器的设计 姓名： 学号：2015 学院：自动 任课教师：
目录................................................................... (2) 引言 (3) 摘要.............................................. 错误!未定义书签。实验设计原理...................................... 错误!未定义书签。实验步骤.......................................... 错误!未定义书签。真值表 (4) 卡诺图 (5) 电路图 (7) Multisim仿真截图 (8) 电路设计总结 (8)
引言： 现在火热的综艺节目都会请一些评委为参赛选手进行通过与否进行评判，最后给出通过与否的结果。而评委进行表决时，都会有不同结果，此时，就需要一个多人表决器，而本次设计是为五人表决结果的输出，解决了对每一位评委结果的分析，直接给出最终通过与否 的结果。 摘要： 74HC153芯片是两个四选一数选器共用两个地址码，两个四选一输出端分别输出，两个使能端分别控制，且为低电平有效。由于只有两个地址输入端，则需要构造第三个地址输入端，两四选一数选器分 区工作。 实验设计原理分析： 先用扩展法将74HC153设计构成三输入八选一数据选择器，再利用降维法实现五变量到三变量，最后加上适当的基础门电路即可实现五人多路表决器。最后用Multisim进行仿真实验。
实验步骤如下： 一.列出5人表决结果真值表。
课程设计说明书 题目名称：四组抢答器plc课程设计 系部：机械工程系 专业班级：机械化13-1班 学生姓名： 学号：2013233 指导教师：全瑞琴 完成日期：2017年1月8号
新疆工程学院 课程设计评定意见 设计题目四组抢答器plc课程设计 系部机械工程系专业班级机械化13-1班学生姓名学生学号2013233 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日
（此页背书） 评定意见参考提纲： 1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2、学生的勤勉态度。 3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
新疆工程学院 机械工程系系(部)课程设计任务书 2015-2016 学年第一学期2016 年 1 月10日 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）
摘要 随着微处理器、计算机和数字通讯技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了所有控制领域。而实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。设计是利用PLC(Programmable Logic Controller)对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先选择这个题目之后我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理以及它的一些工作过程分析后得 出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要9个,输入端口需要6个,由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点因此我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活维护使用方便等特点。 关键词: 可编程控制器抢答器 PLC 模拟电路数字电路
电工学实验A（下）实验报告 4人竞赛抢答器的设计 学院名称：材料科学与工程 班级：10级4班 姓名：XXX 学号：1810004XX 成绩： 2013 年 1 月 12 日
目录 第一篇实验设计任务介绍 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2实验目的 (3) 1.3实验内容 (3) 1.4实验要求 (4) 第二篇设计背景 (5) 第三篇设计原理 (5) 3.1抢答器的主要功能简介 (5) 3.2抢答器工作原理 (7) 3.2.1 74LS175原理介绍 (7) 3.2.2 74LS00原理介绍 (9) 3.2.3．555原理介绍 (11) 第四篇设计电路图介绍 (14) 4.1电路设计图 (14) 4.2．元件清单 (15) 第五篇心得体会 (15)
第一篇实验设计任务介绍 1.1设计题目 数控增益放大器的设计 1.2实验目的 1、掌握面包板搭接电路技术； 2、学习调试系统电路，提高实验技能； 3、了解竞赛抢答器的工作原理及其结构。 1.3实验内容 1、设计任务： 设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。 2、设计要求： （1）每组设置一个抢答按钮，供抢答者使用； （2）电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能； （3）在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若有参赛者按抢答开关，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别； （4）同时电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用； （5）要求电路主要选用中规模TTL或CMO S集成电路。 3、设计要点: （1）抢答控制器：竞赛抢答器的核心，当任意一位参赛者按下开关时，抢答控制器立刻接受该信号，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别。 与此同时，封锁其他参赛者的输入信号，这就要求抢答器的分辨能力高(CP
数字电子技术课程设计报告四人抢答器 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-
数字逻辑电路 课程设计报告系（部）：三系 专业：通信工程 班级： 12 通信 2 班 姓名：杨超 学号： 成绩： 指导老师：李海霞 开课时间： 2013-2014 学年 2 学期
一、设计题目 数字式竞赛抢答器 二、主要内容 1、分析设计题目的具体要求 2、完成课题所要求的各个子功能的实现 3、用multisim软件完成题目的整体设计 三、具体要求 (1) 在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢 答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。4名参赛者编号为：1、2、3、4，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1、2、3、4。 (2) 设置一个系统清零和抢答控制开关K=space（该开关由主持人控 制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。 (3) 抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。即参赛者的开关 中任意一个开关被按下，锁存相应的编号，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器发声。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。 (4) 抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定 时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬
声器响。参赛者在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 (5) 如果抢答定时间截止，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声 器报警，并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。四、进度安排 第一天：介绍所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。 第二天：消化课题，掌握设计要求，明确设计系统全部功能，图书馆查阅资料。 第三天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。 第四天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。 第五天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。 第六天：完成整体设计并仿真验证。 第七天：对课程设计进行现场运行检查并提问，给出实践操作成绩。 第八天：完成实践报告的撰写 五、成绩评定 课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成： 1、理论设计方案，演示所设计成果，总成绩40％；
电子课程设计报告 题目：设计四人表决器 课程：电子技术课程设计 学生姓名： 学生学号： 1414020221 年级： 2014级 专业：电子信息工程 班级： 2班 指导教师：赵旺 电子工程学院制 2016年5月
设计四人表决器 学生：任春晖 指导教师：赵旺 电子工程学院电子信息工程 1设计的任务与要求 1.1课程设计的任务 1.综合应用数字电路知识设计一个四电路表决器。了解各种元器件的原理及其应用。 2.深入了解表决器的工作原理。 3.掌握multisim软件的操作并对设计进行仿真。 4.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。 5.通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握四人表决器的设计方法。 1.2课程设计的要求 当输入端有三个或三个以上的高电平，出入端才为高电平（即灯亮，表决通过）。否则灯不亮（表决不通过）。 2四人表决器方案制定 2.1表决电路设计的原理 使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图一所示。 图一组合逻辑电路设计流程图
根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的正确性。 2.2表决电路的设计方案 设计中我们设A、B、C、D为表决人，若它们中有三个或三个以上同意（即为高电平1），则表决结果通过（即表决结果F为高电平1），否则表决不通过（即F为低电平0）。 ①根据步骤一中所述作出真值表： 表1 真值表
数电实验报告 姓名：侯婉思 专业：通信工程 班级：1111 学号：11387121 指导老师：田丽娜
四人竞赛抢答器实验报告 一．前言 现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。 本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。该抢答器为全数字集成电路设计，具有分组数多、分辨率高等优点。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有优先能力,定时及复位功能。主持人通过控制开关使抢答器达到复位的功能。 二．实验目的 1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法 2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。 3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固，发散思维，提高学生的动手能力和思维的缜密。 三．设计任务与要求 1、设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。选手抢答时，数码显示选手组号。 2.设计要求： 抢答器的基本功能： 1.设计一个智力抢答器，可同时供四名选手或四个代表队参加比赛，编号为一，二，三，四，各用一个抢答按钮，分别用四个按钮S0——S3表示。 2.给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管清零）。 3.抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，此外，要封锁输入电路，实现优先锁存，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 简言之，有选手按下时，显示选手的编号。同时，其他人再按下时电路不做任何处理。也就是说，如果有选手按下以后，别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。 4.可用555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为触发器的CP信号。四．四人竞赛抢答器电路原理及设计
基于51单片机的4人抢答器设计 设计要求： 以单片机为核心，设计一个4位竞赛抢答器：同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0～S3表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，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。 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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 工作原理： 通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。
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课程设计报告设计题目四人抢答器 摘要
在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器。通过抢答器的数显，灯光和音响等手段指示出第一抢答者。同时还可以设置定时、记分犯规及奖惩等多种功能。 本设计采用手动抢答的方式，有人抢答后，系统自动封锁其他人的抢答按钮，使其不能再抢答，从而实现抢答功能。 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过模拟仿真，下载到开发板等工作后数字抢答器成型。 关键字 抢答电路定时电路报警电路时序控制
目录 摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1 设计任务 (4) 2.2 设计要求 (4) 第3章系统设计 (5) 3.1设计方案 (5) 3.2 系统设计 (5) 3.2.1 结构框图及说明 (5) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (6) 3.3单元电路设计 (7) 第4章软件仿真 (12) 4.1 仿真电路图 (12) 4.2 仿真过程 (12) 4.3 仿真结果 (14) 第5章安装调试 (14) 5.1 安装调试过程 (14) 5.2 故障分析 (15) 第6章心得体会 (16) 附录使用元件清单 (18) 参考文献 (18)
第1章概述 随着社会的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高人们不断要满足物质上的要求，同时对精神上的追求也在不断的提高，现在的社会是一个娱乐的社会。现在各电视台的活动和课外活动都很多。人们在参加活动的时候都对审判有很多的意见，所以为了比赛的准确和公正，就需要有仪器的辅佐。 智力竞赛抢答器就是一种活泼的有趣的供人们娱乐的游戏装置，通过抢答方式不仅能引起参赛者和观众的兴趣，而且能够提高参赛者的敏捷性，同时我们在参与中能够增加一些生活常识和科学知识，因此，在许多比赛活动中为了准确，公正的进行每一场比赛，特别设置了一台具有显示第一抢答者并锁定、犯规警告等多种功能的抢答器，该设计针对各种要求设计出可供八名选手参赛使用的数字式竞赛抢答器，适用于各大中小电视台，学校等单位举行的智力竞赛。数字电路组成的数字系统工作可靠，精度较高，抗干扰能力很强，所以智力竞赛抢答器的设计就有数字电路来控制。 第2章课程设计任务及要求 2.1 设计任务 设计一个四位智力竞赛抢答器。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能： （1）设计4组参赛的抢答器，每组设置一个抢答按钮。 （2）给节目主持人设置一个控制开关S，这个开关由主持人控制，进行清零和抢答使能。 （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LED数码管上显示。 （4）抢答器具有抢答计时功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。 2.2 设计要求
三人表决器电路的设计与安装
一、实验目的 正确理解数字电路的要求，能知道与门、或门、非门的含义；做到了解要用到的每个芯片是什么门集成电路以及芯片的各个引脚都具有哪些功能，我们可以去图书馆查阅书籍也可上网去阅读相关的网页资料。做到能真正了解数字电路的构造原理，这样我们才可以更好地焊好我们想要实现的功能产品以及学好有关数字电路方面的知识。 二、实验要求 1)判断正确的引脚位置； 2)理解数字电路的原理，掌握操作步骤，能正确安装所选定的电路； 3)掌握测试仪表仪器检测原件的使用及调整； 4)会根据测试结果分析故障产生的原因； 5)会利用原理图纸，判断具体故障的原因； 6)会根据自己所仿真的电路原理图画出实物装配图。 三、实验所需元件清单如下表所示： 四、实验产品所需主要芯片介绍 74LS00芯片是常用的具有四组2输入端的与非门集成电路，74LS10芯片是常用的具有三组3输入端的与非门集成电路，他们的作用都是实现一个与非门。其引脚排列分别如下图所示。
74LS00管脚排列图 74LS10管脚排列图 五、三人表决器逻辑电路设计 5.1、设计要求：当A、B、C三人表决某个提案时，两人或两人以上同意，提案通过，否则提案不通过。用与非门实现电路。 设A、B、C三个人为输入变量，同意提案时用输入1表示，不同意时用输入0表示；表决结果Y为输出变量，提案通过用输出1表示，提案不通过用输出0表示。由此可列出真值表，如下表所示。
根据真值表，我们可以写出输出函数的与或表达式,即： 对上式进行化简，得： 将上式变换成与非表达式为: 故，根据输出逻辑表达式，我们可以画出逻辑图为： 5.2、三人表决器电路原理图（仿真图） 我们用发光二极管的状态来表示表决结果通过与否，当发光二级管点亮表示表决结果通过，熄灭表示表决结果不通过。三人A、B、C的表决情况用按钮来实现，按下按钮表示同意，不按表示不同意。 根据上述说明，结合前面的逻辑电路，可得到三人表决器的原理图（仿真图）为: 5.3、三人表决器电路的安装与调试 按安装电路图完成电路的组装后，通上+5v电源，按下输入端A、B、C 的按钮进行不同的组合，观察发光二极管的亮灭，验证电路的逻辑功能。如果 输出结果与输入中的多数一致，则表明电路功能正确，即多数人同意（电路中 用“1”表示），表决结果为同意；多数人不同意（电路中用“0”表示），表决 结果为不同意。 5.4、三人表决器产品正面实物图及反面焊接图 5.5、三人表决器产品实验现象与结果分析 实验现象:当电路板焊接完成后，通上+5v电源，分别同时按下按钮S1、 S2,S2、S3,S1、S3或S1、S2、S3,观察到发光二极管均能点亮,且当分别只按下
四人智力抢答器课程设计 报告 Prepared on 22 November 2020
数字电子技术课程设计报告 设计课题: 四人智力竞赛抢答器 学院: 专业: 电子信息工程 班级: 2010级电信(1)班 姓名: 学号: 日期 2012年 12月9日——2012年12月23日指导教师:
摘要 在各种智力竞赛场合，抢答器是必不可少的最公正的用具。 通过本学年的《数字电路技术》的学习我们知道了它的原理其实是比较简单的，主要就是通过四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统控制选手的抢答情况，再通过逻辑电路将输入开关、脉冲及输出LED灯、数码管和扬声器连接起来即可。电路由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路主要由74LS175，即4D触发器来构成抢答锁存器，由主持人来控制74LS175的清零端。当清零端为高电平“1”时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的LED发光二极管发光，并且扬声器发出声音，同时，由4个Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用。扩展电路主要包括秒脉冲发生电路和定时电路，并且在设计中加入了报警电路，以提示选手和观众。 经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误，可实现设计所要求功能。 关键词：四人智力竞赛抢答器、74LS175、脉冲、锁存器 目录 1 设计任务及要求 (1) 2 比较和选定设计的系统方案、画出系统框图 (1) 方案比较 (1) 系统框图 (3)
3单元电路设计、参数计算和器件选择 (3) 抢答电路设 (3) 定时电路设计 (6) 报警电路设计 (9) 4完整的电路图及电路的工作原理 (10) 完整电路图 (10) 工作原理..............................................................................11 5经验体会. (12) 参考文献 (12) 附录A：系统电路原理图 (13) 附录B：元器件清单 (14)
名称：综合训练项目一题目：四人表决器电路设计 专业： 班级： 姓名： 学号： 辽宁工程技术大学 《数字电子技术》 综合训练项目一成绩评定表
《综合训练项目一》任务书 一、综合训练题目 四人表决器电路设计 二、目的和要求 1、目的：会运用不同类型门电路或中、小规模集成电路，设计简单组合电路，学习仿真软件应用，学习word文档制作。 2、要求：设计一个四人表决器，按少数服从多数规则，三人或三人以上同意，则通过。利用绿、红两种颜色灯代表是否通过，并用数码管显示同意人数；用门电路或中规模集成电路译码器、数选器、加法器等完成控制任务；有研究方案比较，能够应用相关仿真软件绘制逻辑图，用仿真软件验证电路功能。 成果形式：每小组提交综合训练报告一份；现场或视频答辩；有能力的同学制作实物。 上交时间：在讲授完第四章中的组合电路设计知识点后的一周之内提交。 三、训练计划 项目综合训练课下1周，课上1节。 第1天：针对选题查资料，确定整体设计方案； 第2～3天：学习Multisim仿真软件，熟悉Visio绘图软件。 第4～5天：论证电路设计，利用仿真软件仿真设计电路，观察能否达到设计要求；； 第6～7天：按格式要求编写整理设计报告。 四、设计要求 1. 每名同学按照自己分配的任务要求完成训练。 2. 绘图统一采用Visio2010。 指导教师： 日期：2017 年月 日
四人表决器在我们生活中应用非常广泛，比如表决等。掌握四人表决器的工作原理，对我们理解和掌握表决器具有重要意义。 本次的课程设计就是利用数字电子技术的知识做一个四人表决器。在mulitisim软件中，利用集成电路，通过四片74LS183和一片74LS48芯片连接到LED数码管上，一个显示赞成人数；再通过与门和非门，实现通过与否的判决。经过仿真，符合四人表决的功能。 关键词：四人表决器；74LS183；74LS84；LED数码管
本科课程设计专用封面 设计题目： 四人抢答器 所修课程名称： 电子技术基础数字部分 修课程时间： 2012 年 9 月 26日至 12月 27日 完成设计日期： 2012 年 12月 27 日 评阅成绩： 评阅意见： 评阅教师签名： 年 月 日 ____工____学院__2010__级__电气工程及其自动化__专业 姓名_______ 学号________________ ………………………………（装）………………………………（订）………………………………（线）………………………………
四人智力竞赛抢答器 一、设计题目 四人智力竞赛抢答器 二、设计任务与要求 1）设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”。选手抢答时，数码显示选手组号，倒计时停止，此时抢答按键无效，数码管显示数字不能改变；倒计时完成之后抢答按键被锁住，按键无效。 2）设计要求 (1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。 (2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。 (3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 (4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，抢答按键被锁住，直到主持人恢复倒数数据。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，定
电子技术与仿真 项目报告 项目名称：三人表决器的制作 专业班级：电气1 2 1 姓名：刘斌 学号： 2 4 指导教师：张琴 江西工业工程职业技术学院电工电子实训中心
一、项目目的 正确理解数字电路的要求，能知道与门、或门、非门的含义；做到了解要用到的每个芯片的引脚是什么门电路，可以去图书馆查阅书籍也可上网去阅读相关的网页资料。做到能真正了解电路的构造原理，这样才可以更好学好这门电路的元器件的应用。 二、项目要求 1)判断正确的引脚位置； 2)理解数字电路的原理，掌握操作步骤，能正确安装所选定的电路； 3)掌握测试仪表仪器检测原件的使用及调整； 4)会根据测试结果分析故障产生的原因； 5)会利用原理图纸，判断具体故障的原因； 6)必须得出实验的仿真结果； 7)根据自己所仿真的电路原理图画出实物装配图。 三、项目内容 1、原理图 2、工作原理介绍 电路由74LS08的三个与门电路和74LS32两个或门电路构成，当A、B、C中任意两人按下按钮后，工作电路向74ls08中任意一个与门电路输入端输入两个高电平，输出端Y输入进74ls32任意一个或门电路中；电路只要满足一个条件即输出端有电压输
出；所以发光二极管能点亮。 3、元件清单 4、芯片 ① 74LS08 实物图 引脚图 真值表 元件序号 主要参数 数 量 R1 1K Ω 3 R2 360Ω 1 U1 74LS08 1 U2 74LS32 1 按钮开关 3 发光二极管 1 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
实物图引脚图 真值表 5、电路板安装 A B Y 000 011 101 111
《数字电子技术基础》课程设计任务书 专业：电气工程及其自动化班级：13电气专升本 学号：130732002 姓名：陈云飞 指导教师：耿素军 二零一三年十一月二十六日
四路数电抢答器 一、课程设计（论文）要求及原始数据（资料）: 1)设计制作一个容纳4组参赛队的数字式抢答器，每组设置一抢答按钮供抢答者使用。 2)设计抢答者的输入抢答锁定电路、抢答者序号编码、译码和显示电路。 3)设计定时电路，声、光报警或音乐片驱动电路。 4)设计控制逻辑电路，启动、复位电路。 5)设计计分电路，犯规电路。 6)安装自己设计的电路和仿真。 7)写出设计报告。 二、课程设计进度: 二、主要参考文献 【1】阎石《数字电子电路》. 北京：高等教育出版社. 2007 【2】康华光. 《电子技术基础》（数字部分）. 北京：高等教育出版社. 2000 【3】何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社，2000 【4】董诗白《数字电子技术》高等教育出版社，2001 【5】吕思忠《数字电路实验与课程设计》，2001
专业班级 13电气专升本学生陈云飞李安瑞王菲安浩然王克强 课程设计(论文) 工作截至日期 2013-12-10 课程设计评语 课程设计成绩;
目录 1课程设计目的 (1) 2设计指标 (1) 3 总体框题设计 (1) 4方案设计 (2) 5总电路图设计 (8) 6使用元件 (9) 7总结 (10) 8 参考文献 (11)
一、课程设计目的 1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 二、设计指标 (1)设计制作一个容纳4组参赛队的数字式抢答器，每组设置一抢答按钮供抢答者使用。 (2)设计抢答者的输入抢答锁定电路、抢答者序号编码、译码和显示电路。 (3)设计定时电路，声、光报警或音乐片驱动电路。 (4)设计控制逻辑电路，启动、复位电路。 (5)设计计分电路，犯规电路。 (6)安装自己设计的电路和仿真。 （7）写出设计报告。 三、总体框图设计 当主持人宣布开始，定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行倒记时，并通过译码器在显示器中显示。报警电路给出声音提示。当选手首先按某一开关键时，可通过触发锁存电路被触发并锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态。最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。如图1.