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电子课程设计八路数字抢答器学院：专业班级: 姓名：学号：指导教师:2013年12月一.设计任务及要求--------------------- 2二.总体框图 -------------- 2三.选择器件 -------------- 3四.功能模块 -------------- 6五.总体设计电路图--------------------- 9六.收获心得与体会--------------------- 12八路数字抢答器第一部分设计任务与要求一个可供八个人抢答的多路抢答器，可以显示优先抢着的序号，并同时有灯光提示。
当一次抢答完毕，可由主持人按复位键重新开始下一次抢答。
（1）抢答器同时供8名选手或8组选手比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7;（2）设置一个系统清零和抢答器控制开关，该开关由主持人控制；（3）抢答器具有锁存和显示功能，即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示。
（4）设置指示灯，有人抢答则灯亮。
第二部分总体框图1、总体框图图1抢答电路原理图如图1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示0,主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。
选手开始抢答到抢答完成：优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后，禁止二次抢答。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
2、设计思路本题目的根本任务是准确判断出第一个抢答者并将其锁存。
实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效，同时还必须注意，第一个抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码电路及数码显示电路显示出抢答者的组别，同时该组的指示灯亮。
需等主持人清零后开始下一轮抢答。
数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
另外设置系统清除开关一个，该开关由主持人控制。
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，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
当主持人按下清除键后，参赛选手可以进行抢答，同时倒计时电路开始倒计时，抢答有效时，红灯亮，倒计时停止，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。
2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。
74LS148外部管脚图、真值表如图所示：图一 74ls148 真值表由表不难看出，在0=S 电路正常工作状态下，允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平，即有编码输入信号。
7I 的优先权最高，0I 的优先权最低。
当07=I 时，无论其它输入端有无输入信号（表中以x 表示），输出端只给出7I 的编码，即000012=Y Y Y ，当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图２ 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时，无论其它输入端有无输入信号，只对6I 编码，即输出为001012=Y Y Y 。
编号： 1电力电子技术课程设计报告书课题：数字式竞赛抢答器院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：蒋岷君学号：0800120313题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发2011 年1月6 日前言一、抢答器的主要内容l.任务要求和内容数字式竞赛抢答器具有数字显示抢答者序号功能同时配以声、光报警，以响应抢先抢答者的信号和序号，对犯规抢答者(包括提前和超前抢答)除声、光报警外，还有显示抢答犯规者序号的功能，同时还可以设置记分和奖罚记录等多种功能。
2．抢答器的使用步骤为：(1)电路上电抢答前，由抢答主持人进行系统复位，确定抢答允许时间。
(2)抢答主持入发出抢答命令同时按下定时开关。
(3)抢答者听到抢答开始命令后，通过各自的按钮开关输入抢答信号。
二、资料收集1、芯片资料的收集课设中用到了74LS148，74LS192，74LS48，555定时器、74LS00、74LS121、74ls04、74ls273等芯片。
其中74LS192、 555定时器、74LS00在数电书上学有，而对于没有学过的74LS148、74LS48、74LS121、74ls04、74ls273芯片则在网上找到相关应用资料。
2、抢答器的资料根据题目的要求我们在数电等相关书籍上找了各个芯片的使用方法，并在网络上也找到了一些相关的资料来辅助设计抢答器的原理和绘制电路图。
三、工作过程简介得到题目后我们先确定了大体的设计思路，每一个模块实现一个功能，确定了课设实施的方案，然后去找资料了解各芯片的功能，管脚图和逻辑图，结合实物熟悉各个芯片的使用。
并通过芯片实现其功能。
接下来的任务就去找资料，设计电路图，并且仿真。
经过仿真后，就开始画原理图和PCB图。
经过学习protel99实用教程后画PCB图更加熟练，更加有效率。
焊完板后接下来就是调试电路板，这可是个复杂的过程，74ls148有点问题，一上电就锁存了，没有达到预期的效果，经过排除和检查，电路板可以正常工作了。
摘要本报告设计的八路智力竞赛抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成，涉及到触发器、编码器、加法器、译码器和RC电路组成的多谐振荡电路。
该抢答器具有基本的抢答功能，通过共阴极数码管显示选手的号码。
当一轮抢答开始后，首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态，此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过D触发器，再经过优先编码器编码，所有选手没有优先级之分，真正做到比赛的公平公正性。
编码后的信号经过加法器后输出合适的的二进制码，再经过显示译码器的作用，驱动共阴极数码管显示抢答选手的编号。
主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以从新开始下一轮抢答。
本次设计的抢答器运用74LS148上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用47LS279控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答；运用优先编码器编码加0001，输出合适的二进制数；最后采用BCD-显示选手编号。
关键词: 抢答器触发器编码器加法器显示译码器八人智力竞赛抢答器1、设计任务及要求：设计任务：设计一个8人竞赛抢答电路。
要求：1.1 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮1~ 8表示。
每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号。
1.2 设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由主持人控制。
1.3 抢答器具有锁存与显示功能。
竞赛开始后，先由主持人将“开始/清零”按键按下，然后先按动按钮的参赛者将被显示器显示出来，此后其他三人参赛者再按动按钮对电路不起作用。
优先抢答的参赛者编号将一直被显示直至主持人将系统清零。
另外，在主持人按下“开始/清零”键时，计时器开始计时，时间为三十秒，在规定的时间内，仍无人作答，系统将发出蜂鸣声示警，抢答结束。
2、实验原理：2.1 八人竞赛抢答器电路的总体设计方案2.2 工作原理当抢答比赛开始时，主持人按下“开始/清零”开关，接通电源，抢答器开始工作，定时器倒计时，如选手在规定的时间内抢答，则抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示等一系列动作，当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。
目录一、设计任务与要求二、设计目的三、抢答器的系统概述3.1 抢答器的工作原理3.2 抢答器的系统需求分析3.3 抢答器的工作流程3.4 抢答器的工作过程四、抢答器的电路设计4.1 抢答器的总体结构4.2 优先判断与编号锁存电路五、抢答器的单元设计电路5.1 抢答器设计中的优先编码电路5.2 抢答器设计中的定时电路5.3 抢答器设计中的报警电路5.4 抢答器设计中的时序控制电路5.5 七段显示译码器与数码管5.6 抢答器的优点及组成六、总结与体会参考文献一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存，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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5. 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。
6. 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。
二、设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别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用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。
而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。
在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。
三、抢答器的系统概述3.1抢答器的工作原理简介如图3-1所示为抢答器的结构框图，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
电子技术课程设计8路抢答器一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用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LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
二、总体框图如图1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”，抢答器工作，扬声器给出声响提示（或者提示灯给出显示）。
选手进行抢答时，抢答器将完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器（显示灯）提示等操作。
当一轮抢答之后，禁止二次抢答。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
上面的总体框图是我认为的最佳方案。
具体的说明：抢答器按钮就是输入一些高低电平信号，此实验是低电平有效。
优先编码电路用来把输入的高低电平信号编码，74LS148优先编码器及8—3编码器，输出3位2进制数，以代表不同的低电平信号。
锁存器用D触发器，因为D触发器结构和功能都比较简单，方便使用。
D 触发器使用4个，第四个除用来输出2进制数的最高位外，还用于控制信号的锁定，即触发或锁定触发器的工作状态。
数码显示器用DCD—七段数码显示管，即有4个输入信号的管子，能表示0到9十个数，而且输入的二进制数正好和十进制数一一对应。
主持人控制开关就是一个开关，用来清零和开始工作。
控制电路比较复杂，除了第四个触发器和主持人的开关外，还需要8个抢答器按钮组成的8输入与非门和第四个触发器用一个与门共同组成一个控制电路来控制信号的传输和锁定。
报警显示电路，由于没有报警器，所以选择一个LED灯来表示信号的锁定。
为了使更明显一些，给LED灯加了个连续脉冲信号，以使灯能够按我们需要的频率一闪一闪。
控制要求1抢答器同时共8名选手或8个代表团比赛，分别用8个按钮SB1-SB8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抢答器具有锁存于显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存，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（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0.5秒。
5参赛选手在设定时间内进行抢答，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时间，并保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，系统报警并禁止抢答。
四设计梯形图程序0.01 0.00 CNTRD0 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.0710.0010.00根据系统控制0要求CN TR I/O 通0道0分配02设计弟形.64如下0510.06 10.070.01 0.00 CNTR0 0 10.01 10.°210.03 10.04 10.05 10.06 10.07 0.01 0.00 CNTR0 0 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07段0 10.00-~0' 0.0刃0 切辟^00).。
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一、课程设计的内容通过学习掌握使用可编程逻辑器件和QuartusII 软件的基本使用，利用QuartusII 软件各种器件进行多路智力竞赛抢答器设计；利用DE2板对所设计的电路进行验证；总结电路设计结果。
通过设计掌握基本工程设计方法，提高动手能力。
二、课程设计的要求与数据八位数字抢答器设计要求：1）. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5）. 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。
6）. 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。
三、课程设计应完成的工作利用QuartusII 软件各种器件画出八位数字抢答器的原理图。
对原理图进行编译修改错误；设计引脚，再重新编译；进行仿真，根据仿真结果观察设计是否符合设计要求。
然后加载到DE2板上，验证电路是否正确。
对设计进行优化、完善。
附加要求：写出设计的VHDL源程序，利用QuartusII 软件生成原理图。
进行编译修改错误；设计引脚，再重新编译；进行仿真，根据仿真结果观察设计是否符合设计要求。
然后加载到DE2板上，验证电路是否正确。
四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期１熟悉QuartusII 软件，掌握QuartusII 软件的基本使用实验2号楼2142007－11－26上午2 根据设计要求进行方案设计，利用基本器件用笔画出基本原理图，给老师检修实验2号楼2142007－11－26下午至273 利用QuartusII 软件进行设计，画出原理图。
课程设计任务书1 设计内容⒈设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
⒉给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。
⒊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，同时蜂鸣器给出音响提示。
此外，要封锁输入电路，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。
4.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告2 设计要求⒈抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时蜂鸣器发出声响。
⒉参赛选手在设定的时间内抢答，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时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
⒊如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。
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。
工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。
作为一个单位，如果专门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，为解决这个问题，我们小组准备就本次大赛的机会制作一个低成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。
八路数字抢答器一、技术指标1、设计任务（1）设置八个抢答按钮，另设一个主持人按钮用来清零，主持人清零后，首先抢答人的号码显示出来并保持到主持人再次清零。
（2）只要有按钮按下，电路锁存，其他按钮功能失效。
2、设计要求（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
二、方案论证与设计优先编码器将抢答者选出，然后送入锁存器，锁存器输出经过译码显示，显示出抢答者的编号。
控制电路将编码器置于禁止状态，不准许其他竞赛者抢答。
三、工作原理图（一）所示的数字抢答器的工作过程是：接通电源后，主持人先按下清零键，此时将显示器清零，当主持人读完题目发出“抢答开始”的号令的同时按下定时控制电路中的按键，此时定时电路开始计时等待选手抢答，在此过程中，当有选手抢答时编码器通过锁存器立即接收到该信号并迅速返回给锁存控制电路一个控制信号，锁存控制单元立即产生并送给锁存器一个锁存信号使得其他七路的按键信息不能被接受。
与此同时，编码器又将输出信号传给译码器再通过数码管显示出抢答者的号码，在此过程中编码器还向控制单元发出信号以作出响应的声光指示。
按图一我们把系统分成锁存控制显示模块、定时模块、声光指示模块共三大模块。
此三模块中最关键的部分就是锁存控制模块，解决该模块的方案有多种，在此只针对该模块进行了方案的选择及论证。
图一数字抢答器框图四、单元电路设计整个电路主要包括锁存控制抢答电路、数码显示电路、定时电路、音频产生电路、声光指示电路五部分组成。
１、锁存控制抢答电路的设计当有一个按键事先按下时，我们必须还要考虑到防止其他按键与之产生冲突，因此在有按键事先按下的情况下必须使得其他按键无效。
目录一、设计任务与要求二、设计目的三、抢答器的系统概述3.1 抢答器的工作原理3.2 抢答器的系统需求分析3.3 抢答器的工作流程3.4 抢答器的工作过程四、抢答器的电路设计4.1 抢答器的总体结构4.2 优先判断与编号锁存电路五、抢答器的单元设计电路5.1 抢答器设计中的优先编码电路5.2 抢答器设计中的定时电路5.3 抢答器设计中的报警电路5.4 抢答器设计中的时序控制电路5.5 七段显示译码器与数码管5.6 抢答器的优点及组成六、总结与体会参考文献一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存，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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5. 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。
6. 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。
二、设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别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用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。
而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。
在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。
三、抢答器的系统概述3.1抢答器的工作原理简介如图3-1所示为抢答器的结构框图，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
扩展电路完成检测数码管工作情况。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置于"开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时，扬声器给出声响提示。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
图3-1 抢答器结构框图3.2 抢答器系统的需求分析1、在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效。
2、抢答限定时间和回答问题的时间可是在1～99s设定。
3、可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示。
4、抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统自动复位。
5、按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。
3.3抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理:在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。
在整个抢答器工作过程中，显示电路、语音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。
抢答器的工作流程分为、系统复位、正常流程、违例流程等几部分，如图3-2所示。
图3-2 抢答器的工作流程3.4 抢答器的工作过程1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"加一"键或"减一"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"加1s"键,如果想减一秒按一下"减1s"键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0~99s, 0s 时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
2、主持人按"抢答开始"键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设15s 抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设10s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。
倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。
3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。
4、如果主持人未按"抢答开始"键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED 上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下"停止" 键为止。
总而言之，本课题利用简单逻辑数字电路设计了抢答器，该抢答器增加了新功能、提高了系统的可靠性、简化了电路结构、节约了成本，是一个实用的工程设计。
四、抢答器的电路设计4.1抢答器的总体结构如图4-1所示为总电路图，图4-2所示为总体方框图。
接通电源后，后台工作人员将检测开关S置“检测”状态，数码管在正常清除下，显示“”；当后台工作人员将检测开关S置“抢答”状态，主持按系统清除按键，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯；主持人松开，宣布“开始”，抢答器工作。
选手按动抢答按键，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
如果再次抢答必须由主持人再次按动系统清除按键。
图4-1总电路图图4-2 总体方框图4.2优先判断与编号锁存电路优先判断与编号锁存电路如图4-3所示。
电路选用优先编码器74LS148 和锁存器74LS279 来完成。
该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
工作过程：系统清除按键按动时，74LS279的四个RS触发器的置0端均为0，使四个触发器均被置0。
1Q为0，使74LS148的使能端EN=0，74LS148处于允许编码状态，同时1Q为0，使74LS48的灭灯输入端BI=0，数码管无显示。
这时抢答器处于准备抢答状态。
当系统清除按键松开时，抢答器处于等待状态。
当有选手将按键开关按下时，抢答器将接受并显示抢答结果，假设按下的是S4，则74LS148的编码输出为011，此代码送入74LS279锁存后，使4Q3Q2Q=100，亦即74LS148的输入为0100；又74LS148的优先编码标志输出GS为0，使1Q=1，即BI=1，74LS48处于译码状态，译码的结果显示为“4”。
同时1Q=1，使74LS148的EN=1，74LS148处于禁止状态，从而封锁了其他按键的输入。
此外，当优先抢答者的按键松开再按下时，由于仍为1Q=1，使EN=1，74LS148仍处于禁止状态，确保不会接受二次按键时的输入信号，保证了抢答者的优先性。
（74LS148为8线－3线优先编码器，表4-1为其真值表，图4-4为逻辑图；74LS279为四个/R－/S 锁存器，表4-2为其真值表，图4-5为逻辑图。
）1Q2Q3Q4Q图4-3优先判断与编号锁存电路Inputs OutputsEI 0 1 2 3 4 5 6 7 A2 A1 A0 GS EO 1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 1 0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 1 0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1表4-1 74LS148真值表图4-4 74LS148逻辑图Inputs OutputsR QS1 1 Ｑ０0 1 11 0 00 0 x表4-2 74LS279真值表图4-5 74LS279逻辑图五、抢答器的单元电路设计简易逻辑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。
现简单介绍抢答器设计中的优先编码电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、七段显示数码器及译码管电路。
5.1抢答器设计中的优先编码电路参考电路如图5-1所示。
该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。
工作过程：开关S 置于“清除”端时，RS 触发器的R 端均为０，4个触发器输出置０，使74LS148的ST ＝０，使之处于工作状态。
当开关S 置于“开始”时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出,010012=Y Y Y ,0=EX Y 经RS 锁存后，1Q=1，BI =1，74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101，经译码显示为“5”。
此外，1Q ＝１，使74LS148ST ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时，74LS148的,1=EX Y 此时由于仍为1Q ＝１，使ST ＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。
如有再次抢答需由主持人将Ｓ开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。
( 74LS148为８线－３线优先编码器。
表5-1为74LS148的功能真值表。
)图5-1 优先编码电路表5-1 74LS148的功能真值表5.2抢答器设计中的定时电路由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图5-2所示。
本设计是以555构成震荡电路，由74LS192来充当计数器，构成抢答器的倒计时电路。
该电路简单，无需用到晶振，芯片都是市场上容易购得的。
设计功能完善，能实现直接清零、启动。
图5-2定时电路5.3抢答器设计中的报警电路由555定时器和三极管构成的报警电路如图5-3所示。
