广工eda实训8位抢答器实训报告.doc

课程设计

课程名称电子技术综合设计
题目名称 8位数字抢答器
学生学院
专业班级
学号
学生姓名
指导教师
2015 年9月 5日
目录
1 设计任务目的及要求 2
设计任务 2
设计要求 2
工作原理及设计方案 2
抢答电路 3
时钟电路 5
时钟分频器 6
超时红灯亮 6
绿灯闪烁 7
3 设计方案 8
8
8
。 9
4 实验结果与数据处理 10
测试步骤 10
实验结果 10
5 结论与问题讨论 10
10
收获及心得体会 10
参考文献 11
附录 PC机串口收发的数据 12
1 设计任务目的及要求
设计任务
(1) 利用各种器件设计一个多路智力竞赛抢答器。
(2) 利用DE2教学开发板对所设计的电路进行验证。
(3) 总结电路设计结果。
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,同时指示灯(绿色灯)开始短暂的闪烁,。
(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,并保持到主持人讲系统清除为止,此时指示灯应停止闪烁。
(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,指示灯应亮起(建议采用红色灯)。
工作原理及设计方案
抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路,竞赛者可以分为若干组,抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断,并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后,则在显示器上显示该组的号码,同时电路将其他各组按键封锁,使其不起作用。回答完问题后,由主持人将所有按键恢复,重新开始下一轮抢答。抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如,30秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时。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。如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统通过一个指示灯报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
因此要完成抢答器的逻辑功能,该电路至少应包括输入开关、数字显示、判别组控制以及组号锁存等部分。
2 原理与模块介绍
抢答电路
一是能分辨出选手操作按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效;三是按下开始按键(采用高电平触发按键)LED闪烁,并且抢答后LED亮(不灭)以此说明抢答成功。
在选手按动按钮后,发出相应的信号。使用74LS148对信号进行编码,优先判决器是由74LS148集成优先编码器等组成。该编码器有8个信号输入端,3个二进制码输出端,输入使能端EI,输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。。从功能表中可以看出当EI=“0”时,编码器工作,而当EI=“1”时,则不论8个输入端为何种状态,输出端均为“1”,且GS端和EO端为“1”,编码器处于非工作状态,这种情况被称为输入低电平有效。
优先编码器74LS148功能表
输入
输出
EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
A2 A1 A0 GS EO
1 × × × × × × × ×
1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 0
0 × × × × × × × 0
0 0 0 0 1
0 × × × × × × 0 1
0 0 1 0 1
0 × × × × × 0 1 1
0 1 0 0 1
0 × × × × 0 1 1 1
0 1 1 0 1
0 × × × 0 1 1 1 1
1 0 0 0 1
0 × × 0 1 1 1 1 1
1 0 1 0 1
0 × 0 1 1 1 1 1 1
1 1 0 0 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 0 1
(表中×代表任意状态)
由74LS148集成优先编码器组成的优先判决器如图所示,当抢答开关S1—S7中的一个按下时,编码器输出相应按键对应的二进