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目 录 引言 一、设计步骤... 1 http://www.paper51.com
1.1 设计内容... 1 copyright paper51.com 1.2设计要求... 1 copyright paper51.com 1.3 明确系统的逻辑功能... 2 http://www.paper51.com 1.4 拟定数字系统的总体方案... 2 copyright paper51.com 二、触发器选定的规则... 2 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 三、分析设计电路的逻辑状态及参考电路... 3 paper51.com 3.1 数字抢答器总体方框图... 3 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3.2 单元电路设计... 4 copyright paper51.com
3.2.2 定时电路... 6 paper51.com 3.2.4 时序控制电路... 7 paper51.com 四、数字电路设计中应注意的问题... 8 内容来自www.paper51.com 五、设计仪器... 8 copyright paper51.com 六、系统的组装与调试及测试方法... 8 copyright paper51.com 七、扩展功能... 8 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 八、心得体会... 9 http://www.paper51.com 参考文献 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 致谢 内容来自www.paper51.com 引 言 内容来自www.paper51.com
抢答器又称第一信号鉴别器，应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。抢答器的种类多种多样，有数字式的，电脑式的。在本文中将结合所学数字逻辑的基础，用LED-D3数字试验箱实现一个简单的四人抢答器的制作。 copyright paper51.com 按照逻辑功能的不同，数字电路可以分成两大类:组合逻辑电路和时序逻辑电路。所谓组合电路，是指在任何时刻输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与先前的状态无关。所谓时序电路，是指该电路的输出状态不仅与输入有关，而且还与电路原先的状态有关。在实际应用中，自动控制系统就是根据各种输入信号的变量来进行识别、取样用以决定控制系数的输出状态。大多数控制系统是由组合逻辑电路与时序逻辑电路共同组成的数字电路系统。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 一、设计步骤 paper51.com 1.1 设计内容 paper51.com
本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。当主持人宣布开始时，一旦任何参赛者最先按下按钮，则此参赛者对应的指示灯亮起，而其余三个参赛按钮不起作用，信号也不再被输出，直到主持人宣布下一轮开始为止。并且要求有声音提示。 paper51.com 1.2 设计要求 paper51.com (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。 copyright paper51.com
（2）、给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com （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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，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。 内容来自www.paper51.com
（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，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，编号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。 paper51.com （5）、如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续0.5秒），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。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com （6）、石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。 http://www.paper51.com
1.3 明确系统的逻辑功能 paper51.com
“四人智力抢答器”应实现两点基本逻辑功能:第一，清零功能—仅由主持人控制，清除在抢答前各显示器上的所有信号;第二，抢答键控功能—四个竞赛者各控制一个按扭，显示器仅显示首先抢答者对应指示灯，同时音响电路发出蜂鸣声，而滞后者无显示，无蜂鸣声。这两点功能要求都具有组合逻辑电路和时序逻辑电路的特性。即要输入触发信号，又要输出寄存信号，还要识别控制信号。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
1.4 拟定数字系统的总体方案 paper51.com （1）、清零功能在常见的触发器中，RS触发器的主要功能是置位(置，“1”)与复位(置“0”或清"0" ), D触发器和JK触发器都带有清除端CLR，它们的功能比较灵活，可实现RS触发器的功能，也可以相互转换，因此选用D触发器或1K触发器都可以满足此功能。（2）、显示功能—可使用四只小灯泡，分别接四个触发器的输出端显示电平的高低，同时将四个输出端与音频信号一起加至控制门电路，即保证在四个输出端均为低电平时可将控制门锁住，使音频信号不能传输至音响放大电路，而只要一个进出端为高电平时控制门打下，使音频信号加至音响放大电路产生蜂呜声。（3）、抢答键控功能—根据其逻辑功能的要求必须将组合逻辑电路和时序逻辑电路相结合，对四个按钮状态在抢答前由一个控制门进行取值采样，将时钟脉冲加至触发器CP端，只要有一个按扭动作，即只要改变一个触发器输入端的状态。则相对应的输出端产生翻转后，瞬间使控制门锁定翻转后的输出状态，此时控制门将时钟脉冲锁住。 http://www.paper51.com |