數(shù)字邏輯課程設(shè)計報告

.*;;數(shù)字邏輯課程設(shè)計報題目：四人智力競賽搶答器專業(yè)：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)姓名：喬壘壘學(xué)號：D07040839指導(dǎo)老師：趙國增提交日期：2008年12月6日摘要供四人用的智力競賽搶答器裝置線路，用以判斷搶答優(yōu)先權(quán)。設(shè)計中用到了四D觸發(fā)器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；一個非門、兩個獨(dú)立的與非門；時鐘信號源；5個開關(guān)；4個發(fā)光二極管LED、若干電阻和若干邏輯指示探針等。與非門和時鐘信號源組成搶答電路中的CP時鐘脈沖源，搶答開始時，由主持人清除信號，按下復(fù)位開關(guān)0，74LS175的輸出1Q～4Q全為0，所有發(fā)光二極管LED均熄滅，當(dāng)主持人按下搭答開關(guān)鍵（0）時，宣布開始;搶答開始后，首先作出判斷的選手立即按下開關(guān)，對應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，同時，通過與非門送出信號鎖住其余三個搶答者的電路，不再接受其它信號，直到主持人再次按下搭答開關(guān)（0）鍵清除信號為止。優(yōu)先判決電路是用來判斷哪一個預(yù)定狀態(tài)優(yōu)先發(fā)生的電路，如判斷知識競賽中誰先搶答，1，2，3，4為搶答人按鈕，0為主持人復(fù)位按鈕。當(dāng)無人搶答時，1～4均未按下，1D～4D均為低電平，在電路的時鐘脈沖作用下，74LS175的輸出端1Q～4Q均為零，LED發(fā)光二極管不亮，輸出為低電平。當(dāng)有人搶答時，例如，1被按下時，1D輸入端為高電平，在時鐘脈沖上升時，1Q翻轉(zhuǎn)為1，對應(yīng)的LED發(fā)光二極管點(diǎn)亮。同時（1Q非）等于0，使（與非門1）輸出為1。（與非門1）的輸出經(jīng)（非門1）反相后變?yōu)榈碗娖剑瑢⒚}沖封鎖，此時74LS175的輸出不在變化，其他的搶答者再按下按鈕也不起作用了，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)先判決。若要清楚，則要主持人按下0按鈕完成，各位選手并主動關(guān)掉開關(guān)并為下一次搶答做好準(zhǔn)備。這就完成了整個搶答過程。目錄一、設(shè)計目的…………5二、設(shè)計要求…………4三、設(shè)計方案…………4四、設(shè)計器材…………5五、設(shè)計原理…………5六、設(shè)計電路的組成與各部分的功能………………6七、設(shè)計調(diào)試…………7八、ElectroniccsWorkbench軟件介紹……………8九、設(shè)計體會…………9十、主要參考文獻(xiàn)……………………10一、設(shè)計目的1、學(xué)習(xí)數(shù)字電路中D觸發(fā)器，分頻電路，CP時鐘脈沖源等單元電路的綜合運(yùn)用。

2、熟悉智力競賽搶答器的工作原理。

3、了解簡單數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計，調(diào)試及故障排除方法。二、設(shè)計要求

1、設(shè)計一個可供四個人參賽的數(shù)字式搶答器，具有1搶答優(yōu)先權(quán)。每組設(shè)一個按鈕，供搶答者使用。

2、搶答器具有第一信號鑒別和鎖定功能，在主持人的兩次復(fù)位的時間間隔內(nèi)，使除第一搶答者外的按鈕不起作用。

3、設(shè)置一個主持人“復(fù)位”按鈕，由主持人控制，進(jìn)行復(fù)位和搭答。4、主持人復(fù)位后，開始搶答，第一位號鑒別鎖存電路得到信號后，有指示燈顯示搶答組別。

5、如果搶答是，有一選手先搶答，由鎖存信號進(jìn)行鎖信住其余三人搭答者的電路，不再受其它信號，直到主持人進(jìn)行復(fù)位。6、搭答中如果錯答或誤答（如按錯按鈕等），則視為無效，電路進(jìn)行復(fù)位。三、設(shè)計方案1、設(shè)計問題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷出第一搶答者并將其鎖存，實(shí)現(xiàn)的方法可使用觸發(fā)器或鎖存器，在得到信號后將輸入封鎖，使其它選手的搶答信號無效。

2、形成第一搶答信號后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示第一搶答者的組別，用第一搶答信號控制一個發(fā)光二極管LED或是一個邏輯指示探針，使其標(biāo)出誰優(yōu)先獲得了搶答權(quán)。3、利用所學(xué)知識和查閱參考文獻(xiàn)畫出供四人智力競賽搶答器的結(jié)構(gòu)框圖。（參考如下：）控制開關(guān)控制開關(guān)鎖存控制電路搶答狀態(tài)顯示觸發(fā)電路輸入控制電路4321鎖存控制電路搶答狀態(tài)顯示觸發(fā)電路輸入控制電路43214、根據(jù)結(jié)構(gòu)框圖，找出所要用的元器件。5、利用ElectroniccsWorkbench仿真軟件，對其功能進(jìn)行仿真。6、在實(shí)際中進(jìn)行電路連接，對其進(jìn)行測試。四、設(shè)計器材四D觸發(fā)器74LS175芯片，；邏輯電平開關(guān)，邏輯電平顯示器，雙蹤示波器，數(shù)字頻率計，直流數(shù)字電壓表，時鐘信號源。五、設(shè)計原理為供四人用的智力競賽搶答裝置線路，用以判斷搶答優(yōu)先權(quán)。圖中用了四D觸發(fā)器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；兩個與非門和一個非門，它具有信號鎖功能；0.01KHZ脈沖源由時鐘信號源產(chǎn)生；搶答開始時，由主持人消除信號，按下?lián)尨痖_關(guān)0，74LS175的輸出1