EDA课程设计（论文）五人抢答器设计.doc

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1、 燕山大学u课 程 设 计 说 明 书 题目： 五人抢答器 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号090103040036学生姓名专业（班级）医疗仪器一班设计题目抢答器设计技术参数五人参赛，每人一个按钮；主持人一个按钮，按下开始，具有复位功能；先抢中者对应的指示灯亮；有人抢答时，蜂鸣5s设计要求用拨码开关设定主持人及参赛者按钮用红色信号指示灯组L1-L5表示对应参赛者指示灯工作量学会使用Max+PlusII软件和实验箱；独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；参加答辩并书写任务书。工作计划1. 了解EDA的基本知识，学习使用软件Max+Pl

2、usII，下发任务书，开始电路设计；2. 学习使用实验箱，继续电路设计；3. 完成电路设计；4. 编程下载、连接电路、调试和验收；5. 答辩并书写任务书。参考资料数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社.EDA课程设计指导书.指导教师签字 郑兆兆 周莲莲基层教学单位主任签字金海龙说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年 月 日 目 录第1章 设计说明 1.1 设计要求4 1.2 设计思路4 1.3 设备及电路模块简介4第2章 设计原理 2.1 74160及T、D触发器真值表5 2.2 计时器模块原理说明 6 2.3 抢答器模块原理说明 9 2.4 总原理图说明 10

3、第3章 波形仿真图12 第4章 管脚锁定及硬件连线13 第5章 总结 13 参考文献 第1章 设计说明1.1设计要求（1）五人参赛，每人一个按钮；（2）主持人一个按钮，按下开始，具有复位功能；（3）先抢中者对应的指示灯亮；（4）有人抢答时，蜂鸣5s:；（5）用拨码开关设定主持人及参赛者按钮；（6）用红色信号指示灯组L1-L5表示对应参赛者指示灯。1.2 设计思路 五个参赛者每人一个开关，主持人控制总开关，主持人置高电平后，系统进入准备工作。有人抢答时，相应的二极管发光，并且蜂鸣器响五秒，并且此时其他人按下按钮抢答不会有反应。抢答完毕后主持人置低电平后复位归零，然后主持人再置高电平进入下一轮抢答

4、。1.3 设备及电路模块简介 本次设计中用了两个模块：计时器模块和抢答器模块。计时器模块是用74160和T触发器和门电路制成，用来控制蜂鸣器响应时间。抢答器模块用五个D触发器和五个LED指示灯和门电路制成，完成第一个开关置高电平后相应灯亮并封锁其它指示灯，使其余开关置高电平后灯不亮功能。 本次试验用到的设备还有蜂鸣器模块，此模块为内锁，并且输入为高电平时工作。 第二章 设计原理2.1 74160及T、D触发器真值表74160真值表D触发器真值表T触发器真值表2.2计时器模块原理说明1 计时器模块原理图1方法 此计时器由74160，T触发器和各种门电路组合而成，它的作用是蜂鸣器响时计时五秒然后使

5、蜂鸣器停止响。CK为1HZ的输入脉冲，RD为主持人的复位端。图1 具体原理：当参赛选手按下抢答按钮（即此电路中的VCC），三输入与门AND3打开，使74160的CLK端输入脉冲，此时计时器开始计时。当QC,QB,QC输出为000时OR3或门不能打开此时蜂鸣器不响，当QC,QB,QC输出为001,010,011,100，101时OR3或门打开输出高电平，此时蜂鸣器开始响，响五秒之后当QC,QB,QC变为110时NAND2与非门输出低电平，从而使CLRN引脚工作使QC,QB,QA全部清零。但要想使蜂鸣器不继续响（不再继续计数，即CLK不再继续计入脉冲）与此同时就必须还要让AND3三输入与门关毕，当

6、QC.QB.QA输入为110时AND2与门从输出零变为输出一，使T触发器的CLK输入一个上升沿（T端接高电平时，T触发器会在上升沿翻转）Q端输出从零变为1，在经过一个反相器变为低电平从而使AND3关闭停止，从而使74160的CLK停止计入脉冲，此时74160停止计数，并且74160输出为000，则蜂鸣器停止鸣叫。此计时器要想进行下一轮抢答，T触发器的清零端就必须由主持人控制，清零之后才能继续下一轮抢答。2 计时器原理图2方法（改进后的计时器不用和主持人的复位端相连） 图2 工作原理：此计时器与上述计时器不同的就是T触发器被换成了D触发器.AND2与门和触发器的D输入端相连，CLK输入端接CL脉

7、冲（8HZ的脉冲）。此D触发器不用主持人对其进行复位便能开始下一轮抢答。2.3抢答器模块原理说明 图3 参赛选手分别控制P1P5拨码开关，RD端由主持人控制，CL为8HZ的输入脉冲。L1L5为红色信号指示灯。 工作原理：主持人讲手中的开关置到高电平，即进入抢答环节，如果有一个参赛选手抢答，对应的D触发器输出高电平，使对应的红色信号灯亮，但经过反向器后变为低电平从而使AND5与门封锁，此时五个D触发器的CLK输入端没有脉冲输入。所以在有一个人已经抢答的前提下，其他选手抢答无效。一轮抢答完毕后有主持人控制异步清零端进行清零。清零完毕后主持人置高电平进行下一轮抢答工作。2.4 总原理图说明 (计时器

8、原理1方法和抢答器组成的总原理图） 图4说明：五个参赛选手分别控制五个开关，主持人控制一个开关。有一个人抢答时，对应的L指示灯亮，并且蜂鸣器蜂鸣五秒然后停止。一个人按下开关后其他参赛选手抢答无效。一轮抢答结束后由主持人进行复位。然后主持人置高电平，下一轮抢答开始。（计时器原理图2和抢答器组成的总原理图）图5第3章 波形仿真图图4的波形仿真图：图5的波形仿真图： 说明改进后计数器不连主持人的清零端时第二轮抢答蜂鸣器也能成功响第4章 管脚锁定及硬件连线输入端锁定： P1-PIN39 P2-PIN40 P3-PIN41 P4-PIN44 P5-PIN45 RD-PIN46 CL-PIN197 CK-

9、PIN198输出端锁定： L1-PIN12 L2-PIN13 L3-PIN14 L4-PIN15 L5-PIN17 SPEAK-PIN38硬件连接： 频率组连接：18(8HZ)-PIN197 21(1HZ)-PIN198 第5章 总结 总结：通过这次EDA实验，我学习了很多，也收获了很多。这次实验室我第一次接触EDA，第一次独立完成从电路设计到软件模拟再到上箱手动连接从而验证实验结果这些全部过程。在这期间我遇到过很多困难，从对EDA的一无所知到熟悉并掌握基本应用，从对所作题目的迷茫到有思绪，到电路的基本成型，再到对电路的模拟，调试和改错，每一步都鉴证了我的进步。当我的电路在实验箱上实验成功的那

10、一刻，不仅让我感觉到了成功的欣喜，几天的努力终于没有白费，更让我对自己有了信心。为以后学习更多这样的东西奠定了良好的心理基础。通过这一个星期的EDA课程设计，通过老师们的讲解和自己的动手不但使我熟悉了EDA课程设计的基本思想和基础知识，初步掌握了其应用软件MAX-Plus的使用，而且更为深入的体会了数字电路在现代高科技信息产业领域中的重要地位，通过简单的电路设计，提高了我得独立思考能力，通过连结实验箱增强了我的动手能力，并延伸了我在课堂上学到的知识，作为一名工科学生，这样的EDA课程设计是非常有意义的。在课程设计中，通过思考、发问，自己解惑并动手设计的过程，将课本上的知识学以致用，不仅强化了自

11、己原有的知识体系，并扩展了自己的思维。经过这次课程设计，我相信在以后的课程设计中我们会吸取经验教训，做出更好的设计来。 参考文献阎石，数字电子技术基础，高等教育出版社，第五版 EDA课程设计指导书 燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：该生学习态度 （认真 较认真 不认真） 该生迟到、早退现象 （有 无）该生依赖他人进行设计情况 （有 无）平时成绩： 指导教师签字： 2011 年 12月 16 日图面及其它成绩：答辩小组评语：设计巧妙，实现设计要求，并有所创新。 设计合理，实现设计要求。 实现了大部分设计要求。 没有完成设计要求，或者只实现了一小部分的设计要求。 答辩成绩： 组长签字： 2011 年12月 16日课程设计综合成绩：答辩小组成员签字： 2011年 12 月 16 日