电子课程设计报告~抢答器

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1、电子技术课程设计报告题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业自动化学号指导教师周跃庆日期20101209-20101228摘要:作为本专业的基础知识,数字电子技术在我们的日常生活中起着非常重要的作用：从最平常的家用电器到新兴的深空探测，可以说无所不在。在本次课程设计中,基于EDA技术中的MaxPlus，我们设计了一个简易的抢答电路，它由四部分组成，主要使用了触发器、计数器、编码器以及一些基本的门电路。除了抢答功能外，它还可以实现由主持人控制的加减分及复位功能。关键词：MaxPlus;触发器;计数器;加减分Abstrac

2、t:Asthefundamentalknowledgeofourmajor,Digitalelectronictechnologyplaysasignificantroleinthedailylife:RangingfromthenormalhouseholdappliancestothehottestDeep-spaceexploration,itiswidelyusedeverywhere.Inthiscurriculumdesign,basedonthesoftwareMaxPlusIIinEDA,wem

3、adeasimpleviesto-circuitwhichwasmadeupoffourpartsandusedflip-flop,counter,encoderandsomebasicgatecircuit.Besidesthefunctionofviestoquestions,therearealsoextrafunctionslikethescoringandresetwhichcontrolledbythehost.KeyWords：MaxPlus;flip-flop;counter;scoring一设

4、计要求及分析思路1．工作基础（1）数字电子技术基础；（2）MaxPlusII基本操作；2.基本要求（1）有3—4路抢答；（2）数字显示抢答组别；（3）由主持人复位后方可抢答；（4）声音提示已有人抢答。3．实验条件（1）GW48系列EDA/SOC验开发系统（提供有目标芯片FPGA-型号EP1K30TC144-3、数码显示器、二极管、三极管、钮子开关、晶振等资源）；（2）电路设计建议采用下列器件：74175、74147、74192、7448、ANDX、ORX、NOT等4．分析考虑到抢答器的特点是当一路抢答有信号时阻

5、止其他抢答信号，我们决定采用D触发器作为主体电路。元件74175中封装了四个D触发器，可用于四路抢答，采用反向输出端去封锁他人抢答，主持人控制清零端达到复位目的。在附加功能上我们决定加入由主持人控制的加减分数装置，由于需要加减分双向计数，所以使用74192计分。组别显示功能则由3/8编码器74148实现。另外由于我们选择自带译码器的模式6，故不再采用7448等元件。以上即为主要思路。二电路框图最终设计结果如下:可见系统主要分为抢答电路control，组别显示display，蜂鸣提示spk和分数显示score1~

6、4共计四部分。其中有九个输入，分别为4个抢答输入，主持人复位和加减分输入，以及蜂鸣器和74175的频率输入。输出共计5组LED，分别显示抢答组别及各组得分。另外还有蜂鸣器发声提示。三基本原理1抢答电路control使用一片74175，靠第一个抢答者的QN输出低电平，通过与门使其他抢答者输入段保持低电平。主持人用清零端进行复位。2组别显示display由于74148输入低电平有效故1N~4N端分别接入抢答电路的1QN~4QN端，又注意到输出也为低电平，故先接反相器再接入系统已有的译码器通过LED输出显示。3蜂鸣提

7、示spk由于任何人抢答都应蜂鸣提示，故将抢答器输出相或，再和声音频率相与接入蜂鸣器，声音频率则选择了适中的1kHz。4分数显示score74192是双向十进制计数器，分别通过两个时钟的上升沿触发来实现加/减法计数，并且当两时钟输入均为高电平时，输出保持不变，这样还可以省去锁存器的需要。所以我们使用4片74192，并让主持人实际控制时钟输入，并且用抢答器的成功抢答输出作为片选，计数器输出接7段LED显示各组得分。四仿真结果我们在仿真时的假想情况是：第一次4号选手抢答成功，主持人判断回答正确后加分，然后复位；第二次

8、2号成功，主持人加分，复位；第三次4号成功，主持人减分，复位。这样的设计基本可以检测系统的所有部分是否正常工作。在上图中RING及clk为两1kHz脉冲，player1~4为选手抢答输入，reset、plus及minus对应主持人的复位和计分；输出speaker是蜂鸣器，Q[1]~Q[4]为组别显示输出，Z1[1..4]~Z4[1..4]为分数显示四位BCD码输出（由于仿真时任意组分数