8路抢答器课程设计 硬件系统综合设计文档格式.docx
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类别
合计
分值
各项分值
评分标准
实际得分
合计得分
备注
平时表现
10
按时参加综合设计,无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。
完成情况
30
20
按设计任务书的要求完成了全部任务,能完整演示其设计内容,符合要求。
能对其设计内容进行详细、完整的介绍,并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。
报告质量
35
报告文字通顺,内容翔实,论述充分、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。
5
课题背景介绍清楚,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。
符号统一;
图表完备、符合规范要求。
能对整个设计过程进行全面的总结,得出有价值的结论或结果。
参考文献数量在3篇以上,格式符合要求,在正文中正确引用。
答辩情况
25
在规定时间内能就所设计的内容进行阐述,言简意明,重点突出,论点正确,条理清晰。
15
在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。
总评成绩:
分
补充说明:
指导教师:
(签字)
日期:
年月日
答辩记录表
班级:
02
答辩地点:
机电大楼322
答辩内容记录:
问题1:
你觉得在设计过程中哪个地方最难?
答:
在设计过程中,首先是电路的连接,必须按照芯片的引脚图以及电路的原理来正确的连接,其次,是电路出问题的检查,这个环节最麻烦,一个不起眼的连线问题可能导致各种各样的结果
问题2:
你觉得所给的方案有问题吗?
我说时序控制电路中后面图中三输入与门G1后面的非门是多余的,还有74ls221的TR-A应是由74ls148的输出YS取非输入。
(不过回来我查了下,发现那样也没错,当74ls192作为减计器时,只要求MR=0,PL的非=1,Cpu=1,而四号输入口取0或1都可以。
而74ls48的输出中,YS取非即为YES.)
问题3:
这次课程设计有什么收获?
不管做什么事都必须细心,慢慢来,急着反而会因为微不足道的失误出现全局性的大问题。
答辩成绩
答辩小组成员(签字):
一、综合设计目的、条件、任务和内容要求:
目的:
《数字逻辑》是计算机专业的重要专业基础课。
该课程的工程实践性很强,必须靠大量的实验以及真正的电路制作才能加深对电路的理解,更好地掌握课程内容。
其中组合逻辑电路与时序逻辑电路是这门课程的重点内容,本课题就是对逻辑电路的综合应用。
通过这次设计不仅可以培养学生的动手实践能力,还可以提高其分析和解决问题的能力。
条件:
数字逻辑实验箱一台、集成芯片若干
任务:
1、根据系统功能要求,设计总体方案;
2、设计各单元电路,画出电路原理图;
3、制作并调试单元电路;
4、进行系统联调与测试
5、书写综合设计报告
内容要求:
设计制作一个数字抢答器,要求同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示;
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;
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,优先抢答选手的编号一直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,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右;
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,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
指导教师签字:
2012年2月12日
二、进度安排:
1.总体方案设计,画出系统框图(1~2天)
2.单元电路设计、制作与调试(5~6天)
3.结果分析及书写报告(2~3天)
三、应收集资料及主要参考文献:
[1]白中英.数字逻辑与数字系统[M].北京:
科学出版社,2008
[2]康华光.电子技术基础(数字部分)[M].北京:
高等教育出版社,2006
[3]欧阳星明.数字逻辑[M].武汉:
华中科技大学出版社,2005
[4]王永军.数字逻辑与数字系统[M].北京:
电子工业出版社,2005
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个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示;
五、综合设计(课程设计)Abstract(英文):
摘要………………………………………………………………………………………II
Abstract…………………………………………………………………………………...II
第一章课题背景(或绪论、概述)……………………………………………………..1
1.1试验目的……………………………………………………………………………1
1.2设计要求与内容…………………………………………..…………………………1
第二章设计简介及设计方案论述………………………………………………………..2
2.1总体设计方案…………………………………………..………………………….…2
2.2总方案图……………………………………………..………………………….…2
第三章详细设计…………………………………………………………..………………..3
3.1抢答电路………………………………………………..………………………….…3
3.2定时电路………………………………………………..………………………….…4
3.3警报电路………………………………………………..………………………….…5
3.4时序控制电路……………………………………………..…………………6
第四章设计结果及分析…………………………………………………..………………..7
4.1结果及分析1………………………………….………………………………..….7
4.2结果及分析2………………………………………..………………………….…8
4.3结果及分析3……………………………………………..………………………….9
4.4结果及分析4……………………………………………..………………………….10
总结…….……………………………………………………..………………………….11
致谢…….……………………………………………………..………………………….12
参考文献…….………………..………………………………..………………………….13
附录芯片引脚图………...………………………………..………………………….14
摘要
抢答器作为一种工具,已经广泛应用到各种智力和知识竞赛场合。
本设计一八路抢答器为基本概念,从实际应用出发利用电子技术,用数字,模拟电子器件设计的八路抢答器,具有数字显示,倒计时显示,译码功能,应用效果较好。
关键词:
八路;
抢答器;
定时;
计时;
报警。
Abstract
(英文摘要正文为小4号TimesNewRoman字体)
Keywords(小4号黑体顶格):
关键词用小4号TimesNewRoman字体,每个关键词之间用“;
”,结尾没有标点。
第一章课题背景(或绪论、概述)
1.1实验目的
通过八路数字抢答器的设计实验,要求学生回顾电子技术的基础理论和基础实验,掌握组合电路,时序电路和集成电路的综合使用,熟悉掌握优先编码器,触发器,计数器,555电路的应用方法。
达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。
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个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示;
第二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”开始"
状态,宣布"
开始"
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:
优先判断、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。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"
清除"
和"
状态开关。
2.2总方案图
图1智能抢答器系统组成框图
第三章详细设计
3.1抢答电路
参考电路如图2所示。
该电路完成两个功能:
一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,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触发器的端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148处于工作状态。
当开关S置于“开始”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的输出经RS锁存后,1Q=1,74LS48=1,处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。
此外,1Q=1,使ST的非=1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时,此时由于1Q仍为1,使74LS148的ST的非=1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。
如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除“然后再进行下一轮抢答。
74LS148为8线-3线优先编码器。
图2抢答电路原理图
3.2定时电路
由节目主持人根据抢答题的难易程度,设定一次抢答的时间,通过预置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
可预置时间的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
3.3报警电路
由555定时器和三极管可构成的报警电路如图4所示。
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为控制信号,当PR为高电平时,多谐振荡器工作,反之,电路停振。
图4报警电路原理图
3.4时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:
①主持人将控制开关拨到“开始”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。
②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。
③当设定的抢答时间到,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时序控制电路图
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的结果,减时计数器显示初始化的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始时,减计器会开始工作,扬声器发声。
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。
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,还没有选手按下开关抢答,减计器停止工作,扬声器发声。
4.4结果及分析4
还剩23秒的抢答时间时还没有选手抢答。
总结
在老师的指导和同学的帮助下,我顺利完成了八路抢答器的课程设计,对于这个课程设计,每一步对我来说都不是那么的简单,但我都亲力亲为,尽自己最大的努力去尝试,去挑战。
在设计的整个过程中,我学到了很多有用的知识,也积累了不少宝贵的经验,在此特别感谢老师还有帮助过我的同学,还有我的组员。
你们给了我极大的支持。
刚接触到这个课程设计时,脑子里一片空白,茫然不知所措。
我上网查了些资料,加上那个老师的讲解,有了些初步的思路,然后在设计的过程中逐步积累的一些经验,我发现,其实这个也没那么难嘛,在后来的过程中,当然也就越来越顺手,效果也就顺里成章的变得更好了。
当然,我也有郁闷的时候,有时候接了一上午的线路,却得不到应该出现的结果,那时候,我就特别烦躁,这方面我还有待提高,我要做的不应该是去郁闷,而是静下心来,仔细分析问题出在哪里,然后去解决它,发现并且勇于承认是好事,但我认为最重要的还是改正自己的不足,我会努力的。
虽然结果很重要,但我认为更重要的是过程,还有在过程中积累的经验和这个过程中的收获。
这次课程设计,我真的收获了一些有用的东西。
致谢
首先我要感谢我们的指导老师老师跟徐银霞老师,没有你们的悉心指导,我们不可能那么快完成任务,你们交给了我很多东西,谢谢!
还有我的组员:
汪杰,许克明,段文静。
是我们的共同努力,让我们顺利完成了任务,我们分工跟合作,和你们一起合作,我很愉快。
还有刘辉,总是在我最困难的时候出手相助,帮我们解决了一个又一个问题,在此特别感谢。
还有借我剪线钳,借我线的,跟我一起分析问题的等等,我也要说声;
谢谢。
参考文献
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超过三名时,后面加“等.”字样。
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出版者,出版年.
附录:
芯片引脚图
74ls48:
74ls279:
74ls148引脚图:
74ls148功能表:
74ls192引脚图:
74ls192功能表: