新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计说明书
八路数字抢答器
专业班级：电力09-9（1）班
学生姓名：马
指导教师：郭辉
完成日期：2011-12-29
新疆工业高等专科学校
电气与信息工程系课程设计任务书
11/12学年上学期2011年12月18日
专业
电力系统自
动化
班级
电力09-91
班
课程名称微机控制技术
设计题目八路数字抢答器指导教师郭辉
起止时间2011.12.23-2011.12.29 周数 1 设计地点B309
设计目的：
学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
设计任务或主要技术指标：
1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；
2. 程序结构与控制功能自行设计；
3、系统有启动、停止功能；
4、进行系统调试，实现控制要求；
5、设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整，格式正确。
设计进度与要求：
共1周设计时间，第一天领取设计题目，然后小组成员利用2天时间对题目内容相关做了初步的了解，然后各个成员查阅相关书籍，搜集相关资料，在第四天由小组长负责，各个成员在系机房完成自己的设计报告。
主要参考书及参考资料：
《数字电子技术基础》范文兵清华大学出版社 2007
《数字电路逻辑设计（第三版）》王毓银高等教育出版社 2005
《数字电路实验基础》崔葛瑾同济大学出版社 2005
《数字电路实验与课程设计》吕思忠、施齐云哈尔滨工程大学出版社 2001
《电子线路设计实验测试（第三版）》谢自美华中科技大学出版社 2006
《Multsim9在电工电子技术中的应用》董玉冰清华大学出版社 2008
《数字电路及制作实例》陈振官国防工业出版社 2006
教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
新疆工业高等专科学校电气与信息工程系
课程设计评定意见
设计题目：八路数字抢答器
学生姓名：马专业电力系统自动化班级电力09-9（1）班
评定意见：
评定成绩：
指导教师（签名）：年月日
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。
摘要
抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本设计以八路智力竞赛抢答器为基本概念，从实际应用出发,利用电子设计自动化( EDA)技术,用数字、模拟电子器件设计具有扩充功能的抢答器。该抢答器的设计利用Multisim11完成了原理图设计和电路仿真，具有数字显示、倒计时显示、编码译码功能，应用效果良好。
关键词:电子设计自动化；数字电子技术；抢答器；仿真
目录
1 八路抢答器的实验目的及内容 (1)
1.1实验目的 (1)
1.2设计要求与内容 (1)
2 设计及原理 (2)
2.1总体方案设计 (2)
2.1.1 设计思路 (2)
2.1.2总电路框图 (2)
2.2.1 抢答电路 (2)
2.2.2 倒计时电路 (5)
3电路仿真 (7)
3.1抢答电路 (7)
3.2倒计时电路 (8)
4实验结果及分析 (10)
5 收获、体会和建议 (12)
附录 (13)
1.总电路图 (13)
2.元器件清单 (14)
主要参考文献 (15)
1 八路抢答器的实验目的及内容
1.1实验目的
通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。
1.2 设计要求与内容
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，通过数显、灯光或音响等多种手段指示出第一抢答者。
（1）设计制作一个可容纳8组参赛的数字式抢答器，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。在主持人系统发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时指示灯(发光二极管)亮。此时，电路应具备自锁存功能，使别组的抢答开关不起作用。
（3）若超时仍无人抢答，则报警指示灯熄灭。
2 设计及原理
2.1 总体方案设计
2.1.1 设计思路
①本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。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，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
②当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。
③在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行30秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无组别抢答，则计时指示灯灭表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。、
2.1.2 总电路框图
图 2-1总电路框图
2.2 各模块设计方案及原理说明
2.2.1 抢答电路
此部分电路主要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
原理图如下：
