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多路选择器设计说明书

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工业职业技术学院课程名称 CAD课程设计题目多路抢答器设计系院电子工程系班级电子信息0901学号 0501090130姓名世涛指导老师旭2010年12月31前言电路设计自动化（Electronic Design Automation,EAD）技术是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成，是在电子计算机辅助设计技术基础上发展起来的计算机设计技术。

它集计算机、电子和计算机辅助制造、计算机辅助测试等技术于一体，不仅具有强大的设计能力，而且具有测试、分析及管理功能。

他改变了以往采用定量计算和电路实验为基础的传统设计方式，是电子电路的分析与设计方法发生了重大变革。

在这次大型作业中我们就利用电路设计自动化这门技术来设计多路抢答器电路，把所有工作都由计算机协助完成，经过元件设计，原理图设计，PCB图设计，最后通过3D视图检验设计布局和效果。

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、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。

早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手。

现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并且附加了如计时、得分显示等功能。

现代的抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答器。

市场上的抢答器参差不齐，存在着线路复杂、成本较高、稳定性低等问题，要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。

做为一个单位若专购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使电子器件的抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展。

借助逻辑电路制作一个抢答器，具有数字化，制作方便，结构简单，等诸多优点。

摘要抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。

抢答器多向着数字智能化发展，数字抢答器由主体电路与扩展电路两大部分组成：优先编码电路、锁存器、译码电路将输入信号显示；用控制电路和开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路；通过定时电路和译码电路将脉冲信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。

抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警多重功能。

主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。

AbstractResponder is a tool that has been widely used in various occasions of intelligence and knowledge competitions. Responder develops toword digital intelligence, digital answering device extended from the main circuit and the circuit two parts: the priority encoder circuit, latch, decoder input signal display; with the control circuit and switch startup alarm circuit, these two parts of the main circuit; through the regular circuit and decoding circuit will pulse the display output to achieve timing function, form expansion circuit. Responder addition to a basic function, but also with time, multiple time and alarm functions. Default by the time the default host forthe answer in the time switch, the system will complete the automatic countdown.目录一、多路抢答器的设计 (1)1、1原理图的设计 (1)1、2原理图的绘制 (1)1、3生成项目网络表文件 (5)1、4 PCB板的设计 (5)二、多路抢答器的实现 (7)2、1导入元件封装与网络 (7)2、2 PCB板的实现 (7)2、3 PCB板的覆铜 (9)三、电路3D视图 (10)3、1 3D正面视图 (11)3、2 3D反面视图 (12)四、总结 (13)正 文多路选择器设计流程多路选择器设计流程一、多路抢答器的设计1、1原理图的设计多路抢答器电路中的各个元件，在常用的几个库中都可以查找到，所以不用自己画，对于找不到的元件可在苦中找相似的进行修改，只是要修改一下它们属性就可以啦，，选择任意、浏览找到要修改的封装再确定。

1、2原理图的绘制a 新建项目文件方法一 执行菜单命令File/New/Project/PCB project 方法二 在设计窗口的Pick a Task 区中点击Print CircuitBoard Design ，单击New Blank PCB Project 。

方法三 在Files 面板中的New 区点击Blank Project （PCB ）。

b保存项目文件执行菜单命令File/Save Project，在弹出的对话框中选择好的置，修改项目的名称，单击保存。

c 新建原理图文件执行菜单命令File/New/Schematic，启动原理图编辑器，系统默认名为Sheet1.SchDoc。

执行菜单命令File/Save，选择要保存的位置并给予命名。

d 原理图图纸设置执行菜单命令Design/Document Options，弹出Document Options对话框。

设置图纸类型、可视栅格、捕获栅格、电气栅格。

在sheet options标签，找到Standard styles栏。

点击输入框旁的箭头将看见一个图纸样式的列表。

使用滚动栏来向上滚动到A4样式并点击选择。

如果自己有特殊要求，用鼠标左键单击“Use Custer style”前的复选框，使用前的方框里出现对号，即表示选中“Castor style”在“Castor style”栏中有5个设置框单击sheet color更改颜色，可以改为白色单击OK按钮关闭对话框，更新图纸大小。

选择View/Fit Document.将文件全部显示在可视区，提示:对于选择View/Fit Document.菜单项的热键就是在按了V键后按D键。

许多子菜单，要激活Edit/Deselect/All菜单项，你只需要按X键及A键,图为图2。

e 放置调整元件注：单击Place放置元器件，元器件信息如表一，依据表一添加元器件库，放置元器件库。

修改元器件属性。

图1为各元件的信息，图3为多路抢答器的原理图。

多路抢答器元件清单元器件标号样本名类型或封装规格标示值R1-R2 RES2 1K ALIAL0.4D5 Diode BATI18 BATI18 SOT-23D6 Diode BATI18 BATI18 SOT-23D7 Diode BATI18 BATI18 SOT-23D8 Diode BATI18 BATI18 SOT-23C1 Cap 1pF RAD0.3LED1 LED1 LED1 LED-1LED2 LED1 LED1 LED-1LED3 LED1 LED1 LED-1LED4 LED1 LED1 LED-1LED5 LED1 LED1 LED-1VD1 SCR SCR TO-220-AB VD2 SCR SCR TO-220-AB VD3 SCR SCR TO-220-AB VD4 SCR SCR TO-220-ABS SW-SPST SPST-2K1 SW-PB SPST-2K2 SW-PB SPST-2K3 SW-PB SPST-2K4 SW-PB SPST-2U1 NE555P P008 P008PE BELL PIN2 PIN2图2 图31、3生成项目网络表文件单击菜单命令Design \ Design Netlist for Projec t\Protel，就会生成原理图的网络报表啦。

1、4 PCB板的设计新建PCB文件1）根据向导生成PCB板，具体方法如下：单击Files在根据模板新建中单击PCB Board Wizard系统就会启动PCB板设计向导。

过程如图4、按要求设计板的大小生成PCB板（如图5）。

图4图5二、多路抢答器的实现2、1导入元件封装与网络在PCB环境中执行菜单命令Design\Import Change From 稳压电源.Pripcb，这时将弹出“Engineering Chang Order ”对话框。

在弹出的“Engineering Chang Order”对话框中，依次单击【Validate】,【Execute Change】按钮，导入元件封装与网络。

注意事项：导入之前必须满足以下三个条件1 绘制好原理图，并生成网络表文件。

2 项目中使用的元器件所述元件库必须以加载。

3 创建PCB电路板文件，并保存到项目中。

2、2 PCB板的实现a 手动布局在PCB电路板的Top Layer层手动手动布局元件封装b 放置焊盘在PCB中手动放置两个焊盘，修改焊盘属性X-Size为100mm，X-Size为100mm，圆形，Bottom Layer，所属网络为GND,+6V.c 自动布线执行菜单命令Design\ Rules，打开如图11所示的PCB Rules and constraints Editor对话框。

在Routing项中设置布线宽度规则，鼠标选择New Rule..创建新的规则，重命名为GND\+9V,设置线宽10mm,单击【Apply】按钮应用规则。

执行菜单命令Auto Route\All,打开如图13所示的“Situs Routing Strategine”对话框。

单击【Routing All】按钮，程序自动布线。

如图7d 手动调整e 补泪滴执行菜单命令Tools/Teardrops打开Teardrop Options对话框，如图所示。

在该对话框中对补泪滴选进行设置。

图72、3 PCB板的覆铜执行菜单命令Place/Polygon Pour..，鼠标变不成十字光标，在需要覆铜区圈出封闭图形，如图7。

图8三、电路3D视图注：执行菜单命令View/Legacy 3D,可生成PCB的3D显示文件。

3、1 3D正面视图图93、2 3D反面视图图10四、总结通过本次做多路抢答器的大型作业，让我更深刻的了解到原理图设计和PCB板设计应遵循的规则和其中的一些技巧。

而且在本次试验中令我掌握了大量的技巧，熟练的掌握了原理图的设计和PCB 板的设计，使我受益多多相信在以后的学习和生活中会帮助我很多。

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实验1 多路选择器

实验1 多路选择器

但是，如果 if 语句在使用时没有 else 语句与其配对则会发生这样的情况： 编译器判断 if 后面的条件表达式是否满足，如果满足则执行其后的语句，那如果 条件表达式不满足呢？这时，编译器就会自动产生一个寄存器来寄存当前的值， 在条件不满足时保输出的过去值。这样就会产生用户没有设计的多余的寄存器出 来。因此建议读者在使用 if 语句的时候要加上 else 语句与其配对。防止产生多 余的寄存器。
激励代码解释： `timescale 10 ns/ 1 ps module mux21_vlg_tst();
reg a; reg b; reg s; wire y;
// 设置时间尺度和时间精度 // 测试代码的端口参数列表为空 // 输入变量声明为 reg 型变量
// 输出变量声明为 wire 型变量
always 语句块的使用
always 块的语句格式如下： always @（<敏感事件列表>）
各可执行的语句； …… 其中敏感事件列表中列出了所有影响 always 块中输出的信号清单，也就是 说，如果敏感事件列表中的任何一个变量发生了变化，都要执行 always 语句块 中的语句。如 always @ (a or b or s)表示：只要 a、b、s 中的任何一个变量发生了 变化，就立刻执行 always 语句块中的语句。 为了方便起见，敏感列表也可以用“*”代替，如 always @ (*)， （*）号将 自动包含 always 语句块中右边的语句或条件表达式中的所有信号。如程序清单 2， 只要 always 语句块中表达式右边出现的变量 a 和 b，或者条件表达式中出现的变 量 s，这三个变量中的任何一个变量发生了变化，就立刻执行 always 语句块中的 语句。 always 语句还有另外一种形式，即：always 后面不带任何有关敏感事件列表
实验报告——多路选择器设计

实验报告——多路选择器设计

姓名：黄娟学号：32214125班级：自动141成绩：实验名称：多路选择器的设计一、实验目的1. 掌握EDA工具Quartus Ⅱ的使用；2. 掌握Verilog编程技术。

3. 掌握Quartus Ⅱ的文本输入设计流程。

4. 掌握二选一多路选择器和四选一多路选择器的Verilog表述。

二、四选一多路选择器的Verilog表述（case）（1）case语句表述方式module CNT10(a,b,c,d,s1,s0,y);input a,b,c,d;input s1,s0;output y;reg y;always @(a or b or c or d or s1 or s0)begin : CNT10case ({s1,s0})2'b00:y<=a;2'b01:y<=b;2'b10:y<=c;2'b11:y<=d;default :y<=a;endcaseendEndmodule（2）波形仿真(3)RTL图三、四选一多路选择器的Verilog表述（if）（1）if语句表达方式module CNT10(A,B,C,D,S1,S0,Y);input A,B,C,D,S1,S0;output Y;reg [1:0] SEL;reg Y;always @(A,B,C,D,SEL) beginSEL = {S1,S0};if(SEL==0)Y=A;else if(SEL==1)Y=B;else if(SEL==2)Y=C;else Y=D;endendmodule（2）波形仿真（3）RTL图三、注意事项文件名必须和模块名保持一致，文件路径中不要有汉字，一开始没有注意，存在了桌面上，并且文件名用了汉字而调试好长时间，最后经过老师指点才完成！实验前熟悉了数据选择器的工作原理，实验过程中结合理论进行了分析，并且初步掌握了Quartus Ⅱ环境下4选1数据选择器的Verilog HDL语言设计以及原理图的设计。

C51多路选择器

C51多路选择器

河南机电高等专科学校《C51程序设计》大作业设计题目：多路选择器班级：应电091学号：090411139姓名：牛梦珂成绩：2011年11月1 设计任务利用C8051F系列单片机设计一个多路信号采集系统。

要求：（1）能实现8路模拟信号（电压）的间隔性显示；（2）8路显示的信号范围：两路为0-1V；两路为0-5V；两路为0-15V；两路为0-30V；（3）按键选择显示单独一路的信号（电压值）；2硬件分析利用C8051F410单片机作为控制核心。

C8051F410器件是完全集成的低功耗混合信号片上系统型MCU。

下面列出一些主要特性：高速、流水线结构的8051兼容的微控制器核（可达50MIPS），全速、非侵入式的在系统调试接口（片内），真12位200 ksps的24通道ADC，带模拟多路器，两个12位电流输出DAC ，高精度可编程的24.5MHz 内部振荡器，达32KB的片内FLASH存储器，2304字节片内RAM，硬件实现的SMBus/ I2C、增强型UART和增强型SPI串行接口，个通用的16位定时器，具有6个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列（PCA），硬件实时时钟（smaRTClock），工作电压可低至1V，带64字节电池后备RAM和后备稳压器，片内上电复位、VDD监视器和温度传感器，多达24个端口I/O 等。

C8051F410还具有片内上电复位、VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F41x器件是真正能独立工作的片上系统。

FLASH 存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。

用户软件对所有外设具有完全的控制，可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。

片内Silicon Labs二线（C2）开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、全速、在系统调试。

调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。

实验二 四选一多路选择器的设计

实验二 四选一多路选择器的设计

实验二四选一多路选择器的设计姓名：庞啟明学号：1112120110 专业：自动化一、实验目的进一步熟悉QuartusⅡ的Verilog HDL文本设计流程，学习组合电路的设计、仿真和硬件测试。

二、实验原理if_else条件语句描述方式，以过程语句引导的顺序语句，适合描述复杂逻辑系统的行为描述语句。

(1)以模块定义语句关键词module_endmodule引导完整的电路模块。

(2)以input和output语句引导模块的外部端口。

(3)以reg等关键词定义模块内将出现的相关信息的特征和数据类型。

(4)以always @ 等关键词引导对模块逻辑功能描述的语句。

负责描述电路器件的内部逻辑功能和电路结构。

三、实验设备与软件平台实验设备：计算机、FPGA硬件平台是Cyclone系列FPGA软件平台：Quartus II 9.1 (32-Bit)、5E+系统四、实验内容编写Verilog程序描述一个电路，实现以下功能：具有6个输入端口 A、B、C、D、S1、SO，A、B、C、D均为输入端口，位宽为1；Sl、S0为通道选择控制信号端，位宽为1；Y为输出端口，位宽为1。

当S1S0为“00”时，A的数据从Y输出，S1S0为“01”时，B的数据从Y输出，S1S0为“10”时，C的数据从Y输出，S1S0为“11”时，D的数据从Y输出。

五、实验步骤设计流程：1、编辑和输入设计文件(1)、新建一个文件夹如D：\MUX41 ,本工程所有文件将存放在此目录中。

1）输入VHDL源程序打开QuartusII,选择菜单File->New。

选择Verilog HDL File，输入源程序。

2）文件存盘选择File->Save As命令，找到已设立的文件夹D：\MUX41，存盘文件名应与实体名一致，存盘为MUX41.v。

当出现语句“do you want to create…..”的对话框，选择“是”自动创建工程。

这里先选择“否”，即暂时不创建工程流程。