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1、精品学习资源武汉工程高校 运算机科学与工程学院综合设计报告设计名称： 基础硬件综合设计设计题目： 多人抢答器地设计同学学号：专业班级： 同学姓名： 同学成果：指导老师（职称）： 王春梅（讲师） 课题工作时间： 2021-12-24 至 2021-1-6说明：1、报告中地第一、二、三项由指导老师在综合设计开头前填写并发给每个同学；四、五两项（中英文摘要）由同学在完成综合设计后填写.2、同学成果由指导老师依据同学地设计情形给出各项分值及总评成果.3、指导老师评语一栏由指导老师就同学在整个设计期间地平常表现、设计完成情形、报告地质量及答辩情形，给出客观、全面地评判.4、全部同学必需参与综合设计地答辩
2、环节，凡不参与答辩者，其成果一律按不及格处理.答辩小组成员应由 2 人及以上老师组成.欢迎下载精品学习资源5、报告正文字数一般应不少于5000 字，也可由指导老师依据本门综合设计地情形另行规定.6、平常表现成果低于6 分地同学，其综合设计成果按不及格处理.7、此表格式为武汉工程高校运算机科学与工程学院供应地基本格式（适用于学院各类综合设 计），各教研室可依据本门综合设计地特点及内容做适当地调整，并上报学院批准.成果评定表类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注报告质量5355课题背景介绍清晰，综述分析充分.设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力.5符号统一；图表完备、符合规
3、范要求.5能对整个设计过程进行全面地总结，得出有价值地结论或结果.同学姓名：学号：班级：平常表现1010按时参与综合设计，无旷课、迟到、早退、违反试验室纪律等情形.按 设 计 任 务 书 地 要 求 完 成 了 全 部 任完成情形3020务，能完整演示其设计内容，符合要求.能对其设计内容进行具体、完整地介10绍，并能就指导老师提出地问题进行正确地回答 .报 告 文 字 通 顺 ， 内 容 翔 实 ， 论 述 充10分 、 完 整 ， 立 论 正 确 ， 结 构 严 谨 合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一 .欢迎下载精品学习资源5参考文献数量在 3 篇以上，格式符合要10答辩情形25
4、求，在正文中正确引用 .在规定时间内能就所设计地内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰 .15在规定时间内能精确、完整、流利地回答老师所提出地问题.总评成果：分补充说明：指导老师：（签字）日 期：年月日答辩记录表欢迎下载精品学习资源同学姓名：学号：班级：答辩地点：答辩内容记录：欢迎下载精品学习资源合计分值答辩成绩25各项评分标准实际得合计备注分值分得分在规定时间内能就所设计地内容进行10阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰 .欢迎下载精品学习资源15在规定时间内能精确、完整、流利地回答老师所提出地问题.答辩小组成员（签字）：年月日指导老师评语欢迎下载精品学习资源指导老师：
5、（签字） 日期：年月日一、 综合设计目地、条件、任务和内容要求：欢迎下载精品学习资源设计目地：本课程设计地目地是为了同学更好地巩固和加深对基础学问地懂得，学会设计中小型数字系统地方法，独立完成调试过程，增强理论联系实际地才能，提高电路设计和分析地才能 .把握数字系统地分析和设计方法；可以利用仿真软件，并能够利用仿真软件进行肯定地电路调试、改进；通过实践教案引导同学在理论指导下对学问有所拓展，思路有所创新，动手才能和解决问题地才能有所提高，为后继专业课地学习和日后工程实践奠定基础.设计条件：试验箱一台；运算机一台；所需要地芯片如干、导线如干.设计任务：1、设计抢答器地规律电路，并使用软件进行仿真
6、.2、使用试验室供应地试验箱和器件连接电路，进行验证.3、测试和分析 .4、改进和扩展（十组，功能扩展） .5、书写课程设计报告 .内容和要求：（ 1）懂得分立元件门电路，TTL 集成规律门电路和常用器件地基本功能及用法.（ 2）熟识基本电路地分析与设计方法，把握七段数码管地应用.（ 3）本次试验要求实现一个8 组抢答器地基本功能 .要求用 EDA 软件进行仿真，并使用给定地元器件搭建规律电路进行验证.指导老师签字：年月日欢迎下载精品学习资源二、进度支配：16周：同学选题17-18 周：软件模拟、方案论证，购买芯片，搭接电路、调试电路、分析现象、解决问题、修正方案、得出结果.19周：答辩 .撰
7、写综合设计报告并打印交予指导老师三、应收集资料及主要参考文献：数字规律与数字系统，王永军、李景华主编，电子工业出版社数字规律，欧阳星明主编，华中科技高校出版社数字规律与数字系统，白中英编著，科学出版社电子技术基础，康华光编著，华中科技高校出版社其他有关地芯片资料 .四、综合设计（课程设计）摘要（中文）：设计制作一个数字抢答器，要求同时供 8 名选手或 8 个代表队竞赛，分别用 8 个按钮 S0 S7 表示；设置一个系统清除和抢答掌握开关 S，该开关由主持人掌握；抢答器具有锁存与显示功能 . 即选手按动按钮，锁存相应地编号，并在 LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示；选手抢答实行优先
8、锁存，优先抢答选手地编号始终保持到主持人将系统清除为止；具有定时抢答功能，且一次抢答地时间由主持人设定（如30 秒）；当主持人启动 “开头 ”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂地声响，声响连续地时间0.5 秒左右；参赛选手在设定地时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手地编号和抢答地时间，并保持到主持人将系统清除为止；假如定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器欢迎下载精品学习资源上显示 00.五、综合设计（课程设计）Abstract（英文）：Design a digital Responder requirements at the sa
9、me time for eight players or eight team competition, respectively, with eight buttons S0 S7； setting a system clear and Responder control switch S, the switch is controlledby the moderator ； Responder haslatch and display capabilities. That the players push the buttons, latches the corresponding num
10、ber, and LED digital tube display, speaker alarm audible alert； player to answer in the implementation of the priority latch priority to answer in the number of players has been maintained to the host system cleared； have Responder functionof timing,and an answer in the time set by the host such as
11、30 seconds； when host starts the Start button, the timer less timing,short sound speaker sound durationof 0.5 seconds ； the players withinthe set time Responder, Responder effective timer stopped working on the display of the players number and answerin the time, and keep to the host system cleared；
12、 alarm time is reached, no one answer in the the Responder invalid, system alarms and prohibit Responder displayed on the timing monitors 00.目录摘 要. .Abstract. .第一章课题背景（或绪论、概述）. .01.1 设计简介01.2 设计要求与内容0欢迎下载精品学习资源其次章设计简介及设计方案论述. .12.1 总体方案设计12.2 总方案图1第三章具体设计 . .23.1 抢答电路23.2 定时电路33.3 报警电路43.4 时序掌握电路5第四
13、章设计结果及分析 . .64.1 结果及分析 164.2 结果及分析 274.3 结果及分析 384.4 结果及分析 49欢迎下载精品学习资源总结. .10致谢. .10参考文献 . .11附录 芯片引脚图 . .12欢迎下载精品学习资源摘 要设计制作一个数字抢答器，要求同时供 8 名选手或 8 个代表队竞赛，分别用 8 个按钮 S0 S7 表示；设置一个系统清除和抢答掌握开关 S，该开关由主持人掌握；抢答器具有锁存与显示功能 .即选手按动按钮，锁存相应地编号，并在 LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示；选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手地编号始终保持到主持人将系统清除为止；具有定
14、时抢答功能，且一次抢答地时间由主持人设定（如30 秒）；当主持人启动 “开头 ”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂地声响，声响连续地时间0.5 秒左右；参赛选手在设定地时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手地编号和抢答地时间，并保持到主持人将系统清除为止；假如定时时间已到，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.关键词：八路；抢答器；定时；计时；报警AbstractDesign a digital Responder requirements at the same time for eight players or eight team
15、competition, respectively, with eight buttons S0 S7； setting a system clear and Responder control switch S, the switch is controlled by the moderator； Responder haslatch and display capabilities. That the players push the buttons, latches the corresponding number, and LED digital tube display, speak
16、er alarm audible alert；player to answer in the implementation of the priority latch priority to answer in the number of players has been maintained to the host system cleared； have Responder function of timing, and an answer in the timeset by the host such as 30 seconds； when host starts the Start b
17、utton, the timer less timing, short soundspeaker sound duration of 0.5 seconds； the players within the set time Responder, Responder effective timer stopped working on the display of the players number and answer in the time, and keep to the host system cleared； alarm time is reached, no one answer
18、in the the Responder invalid, system alarms and prohibit Responder displayed on the timing monitors 00.Keywords ：eight ； responder； timing ； alarm欢迎下载精品学习资源第一章课题背景（或绪论、概述）1.1 设计简介数字规律是运算机和信息专业地重要专业基础课 . 其中组合规律电路与时序规律电路是这门课程地重点内容 .本课题就是对规律电路地综合应用 .抢答器在许多相关行业具有广泛地应用，通过本课题可以提高同学地分析和解决问题地才能 .要求：（ 1）懂得分立
19、元件门电路，TTL 集成规律门电路和常用器件地基本功能及用法.（ 2）熟识基本电路地分析与设计方法，把握七段数码管地应用.（ 3）本次试验要求实现一个8 组抢答器地基本功能 .要求用 EDA软件进行仿真，并使用给定地元器件搭建规律电路进行验证.通过八路数字抢答器地设计试验，要求同学回忆电子技术地基础理论和基础试验，把握组合电路，时序电路和集成电路地综合使用，熟识把握优先编码器，触发器，计数器，555 电路地应用方法.达到数字试验课程大纲所要求把握地基本内容.1.2 设计要求与内容设计制作一个数字抢答器，要求同时供 8 名选手或 8 个代表队竞赛，分别用 8 个按钮 S0 S7 表示；设置一个系
20、统清除和抢答掌握开关 S，该开关由主持人掌握；抢答器具有锁存与显示功能 .即选手按动按钮，锁存相应地编号，并在 LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示；选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手地编号始终保持到主持人将系统清除为止；具有定时抢答功能，且一次抢答地时间由主持人设定（如30 秒）；当主持人启动 “开头 ”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂地声响，声响连续地时间0.5 秒左右；参赛选手在设定地时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手地编号和抢答地时间，并保持到主持人将系统清除为止；假如定时时间已到，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
21、示00.欢迎下载精品学习资源其次章设计简介及设计方案论述2.1 总体方案设计总体方框图如图1 所示 .工作原理：接通电源后，主持人将开关拨到“清除 ”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关拨到”开头 状态，宣布 开头 抢答器工作 .定时器倒计时，扬声器给出声响提示.选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判定、编号锁存、编号显示、扬声器提示.当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间 .假如再次抢答必需由主持人再次操作 清除 和 开头 状态开关 .2.2 总方案图图 1 智能抢答器系统组成框图欢迎下载精品学习资源第三章具体设计3.1 抢答电
22、路参考电路如图2 所示 .该电路完成两个功能：一是辨论出选手按键地先后，并锁存优先抢答者地编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效.工作过程：开关 S 置于 “清除 ”端时， RS 触发器地 端均为，个触发器输出置，使74LS148 处于工作状态 .当开关 S 置于 “开头 ” 时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S5）， 74LS148 地输出 经 RS 锁存后， 1Q=1, 74LS48 =1, 处于工作状态， Q Q Q=101, 经译码显示为 “ ”此.外， 1，使ST地非 ，处于禁止状态，封锁其他按键地输入.当按键松开即按下时，此时由于仍为，使7
23、4LS148 地 ST 地非，所以74LS148 仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者地优先性.如有再次抢答需由主持人将开关重新置“清除 “然后再进行下一轮抢答.74LS148为线线优先编码器.图 2 抢答电路原理图欢迎下载精品学习资源3.2 定时电路由节目主持人依据抢答题地难易程度，设定一次抢答地时间，通过预置时间电路对计数器进行 预置，计数器地时钟脉冲由秒脉冲电路供应.可预置时间地电路可选用十进制同步加减计数器74LS192 进行设计，具体电路如图3 所示 .图 3 定时电路原理图欢迎下载精品学习资源3.3 报警电路由 555 定时器和三极管可构成地报警电路如图4 所
24、示 .其中 555 构成多谐振荡器，其输出信号经三极管推动扬声器.PR 为掌握信号，当PR 为高电平常，多谐振荡器工作，反之，电路停振.图 4 报警电路原理图欢迎下载精品学习资源3.4 时序掌握电路时序掌握电路是抢答器设计地关键，它要完成以下三项功能： 持人将掌握开关拨到 “开头 ”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态 . 当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作. 当设定地抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作.图 5 时序掌握电路图欢迎下载精品学习资源第四章设计结果及分析4.1 结果及分析 1分析：主持人按下清零开关地
25、结果，减时计数器显示初始化地30，抢答器显示 0（不是零号选手按下，而是初始结果） .当主持人将开关按到开头时，减计器会开头工作，扬声器发声.欢迎下载精品学习资源4.2 结果及分析 2分析：在减计器显示为24 时，四号选手按下开关，抢答器显示4.扬声器发声 .欢迎下载精品学习资源4.3 结果及分析 3分析：抢答时间已完即减计器显示一到达00 时，仍没有选手按下开关抢答，减计器停止工作，扬声器发声 .欢迎下载精品学习资源4.4 结果及分析 4分析：仍剩 23 秒地抢答时间时仍没有选手抢答.欢迎下载精品学习资源总结在我们整个小组地协同努力下，我们最终完成了八路抢答器地课程设计试验.在试验地初期我们
26、上网查询了八路抢答器地相关资料，也明白了所需要地芯片和器材以及各个芯片地引脚图和各种器材地使用方法 .在开头试验地时候，感觉整个电路图比想象当中要复杂，但是我们信任通过我们地努力我们可以把它完成到我们想要地结果.但是总在我们感觉快要得到我们想要地结果地时候，总是发觉某些地方显现了问题，而这个问题让我们不知道是来自哪个地方.但是通过和四周同学地交流和探讨，我们慢慢地找出我们试验地错误，然后一个个地来改正，最终在我们小组成员地共同努力下我们胜利地得到了我们想要地结果，完成了我们地试验.虽然试验地过程没有想象中地那么顺当，但是我们通过我们小组团队地共同努力完成了我们地试验，感觉很兴奋和由衷地欣慰；同
27、时感觉团队地力气是特别强大地，我们要在以后地学习和工作中要熟识到这一点和利用好这一点，来增强团队才能和个人才能.致谢第一我要感谢我们地指导老师王春梅老师，没有您地尽心指导，我们不行能那么快完成任务，您欢迎下载精品学习资源交给了我许多东西，感谢！仍有我地组员：在我们地共同努力下，我们顺当地完成了任务，我们地良好分工和团结合作成就了我们地结果.仍有，总是在我最困难地时候出手相助，帮我们解决了一个又一个问题，在此特殊感谢.参考文献1 王永军、李景华编.数字规律与数字系统 .其次版 .北京：电子工业出版社，20022 沈嗣昌编 .数字设计引论 .北京：高等训练出版社，20003 有用电子电路手册编写组编.有用电子电路手册（数字电路分册）.北京：高等训练出版社，19924 翟生辉等 .数字规律电路 .第一版 .西安：西安交通高校出版社,1995欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源74ls48:附录 芯片引脚图欢迎下载精品学习资源74ls279:74ls148 引脚图 :74ls148 功能表 :欢迎下载精品学习资源74ls192 引脚图 :74ls192 功能表 :欢迎下载精品学习资源欢迎下载