电 子 课 程 设 计
题目：
班 级： 0934101 专 业：电子信息工程 姓 名： 课程名称：电子课程设计 指导老师：胡玥 刘晓芳
电气与电子工程系
2012年6月
2012年6月
成绩评定：
一 、指导教师评语（根据学生课程设计质量、答辩情况及其平时表现综合
评定）。
课程设计成绩评定
一、设计目的
1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器 、多谐振荡器、译码器、数据显示管 的综合应用。 2、熟悉抢答器的工作原理
3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。
二、设计要求
1、系统具有一个总的复位开关，主持人按下复位后，允许开始抢答；
2、有人抢答成功，即发出光、声报警信号，并封锁其它参赛队抢答信号的输入； 3、实现四组抢答，一组抢答后其余三组抢答无效；
三、电路的总体结构 1，方案比较
1、电路的总体原理框图
2，单元电路设计 (1) 抢答电路设计
抢答器的基本工作原理： 1、
当主持人按下“开关”按钮后，选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答，按得快的选手的编号显示在电子显示管上并伴有响声。
2、
此后选手输入被锁住，如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
3、
之后主持人按下开关，所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
原理框架图（图1）
方案一、对照上面原理框架图，各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计，如果在仿真时没能找到相应的芯片则用相近的。比如在选手抢答时的输入用74148优先编码器进行编码让一个输入有效，并用七段显示译码器显示出台号。
方案二、对照框架图，选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计，编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码，并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。
通过比较可以得出方案一更可行，理由在于芯片组上集成的功能要强大些，且用的元器件的数目会相对少一些这样会更美观而且不容易出错。 具体电路图如下所示：
工作过程：开关S置于
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，表1为其功能表。
表
1
（2、 定时电路设计
节目主持人根据抢答器的难易程度，设计一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。具体电路如图3。
原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图3所示。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、
74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图3所示。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号
由时钟产生电路提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时， 输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得 ，即秒脉冲。
（3）时序控制电路设计
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入正常抢答工作状态。
（2）当参赛选手按动抢答按键时，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，定时和定时电路停
。
止工作根据上面的功能要求，设计的时序控制电路如（图5）所示。图中，门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端 。图11、4的工作原理是：主持人控制开关从
（3），元件选择
（4）抢答器工作原理
抢答电路：使用74ls279作为锁存电路，当有人抢答时， 利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74ls279立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
主持人电路：；利用74ls192计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74ls192被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，，并通过74ls48编码器将即时时间进行编码，并送到7段共阴数码管，显示此时的时间。假如在9秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。
74L192是同歩十进制可逆计数器具有双时钟输入，并具有清零和置数等功能其引脚排列及逻辑符号如下图所示
四、结论与心得
本次课程设计对于我的课题的要求基本上实现了。这次课程设计时间有点匆忙，虽然大部分的功能都实现了，但是还是会存在不完美的地方，实在是时间有点紧，没办法做长时间的修改。
设计进行地比较成功，对常用的芯片无论是从功能上，还是构造上都在了更深的了解，更重要的是锻炼了我们的动手能力，平时看书都能看得明白，但是到了仿真的时候还是会出现很多的问题，有时候一个小失误致使整个电路工作状态出现错误，但是还是能过一次次的调试，一次次地去修改最后得出了成品。也学了一个新的软件，这也是很重要的。
反正这次课程设计收获也不少，但是如果时间能够再充分一点，我相信自己能够做得更好。
五，实验参考文献
【1】 阎石《数字电子技术基础》 高等教育出版社
【2】 电工与数字电子技术试验 河南城建学院
【3】 电子技术课程设计 中国电力出版社
电 子 课 程 设 计
题目：
班 级： 0934101 专 业：电子信息工程 姓 名： 课程名称：电子课程设计 指导老师：胡玥 刘晓芳
电气与电子工程系
2012年6月
2012年6月
成绩评定：
一 、指导教师评语（根据学生课程设计质量、答辩情况及其平时表现综合
评定）。
课程设计成绩评定
一、设计目的
1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器 、多谐振荡器、译码器、数据显示管 的综合应用。 2、熟悉抢答器的工作原理
3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。
二、设计要求
1、系统具有一个总的复位开关，主持人按下复位后，允许开始抢答；
2、有人抢答成功，即发出光、声报警信号，并封锁其它参赛队抢答信号的输入； 3、实现四组抢答，一组抢答后其余三组抢答无效；
三、电路的总体结构 1，方案比较
1、电路的总体原理框图
2，单元电路设计 (1) 抢答电路设计
抢答器的基本工作原理： 1、
当主持人按下“开关”按钮后，选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答，按得快的选手的编号显示在电子显示管上并伴有响声。
2、
此后选手输入被锁住，如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
3、
之后主持人按下开关，所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
原理框架图（图1）
方案一、对照上面原理框架图，各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计，如果在仿真时没能找到相应的芯片则用相近的。比如在选手抢答时的输入用74148优先编码器进行编码让一个输入有效，并用七段显示译码器显示出台号。
方案二、对照框架图，选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计，编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码，并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。
通过比较可以得出方案一更可行，理由在于芯片组上集成的功能要强大些，且用的元器件的数目会相对少一些这样会更美观而且不容易出错。 具体电路图如下所示：
工作过程：开关S置于
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，表1为其功能表。
表
1
（2、 定时电路设计
节目主持人根据抢答器的难易程度，设计一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。具体电路如图3。
原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图3所示。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、
74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图3所示。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号
由时钟产生电路提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时， 输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得 ，即秒脉冲。
（3）时序控制电路设计
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入正常抢答工作状态。
（2）当参赛选手按动抢答按键时，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，定时和定时电路停
。
止工作根据上面的功能要求，设计的时序控制电路如（图5）所示。图中，门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端 。图11、4的工作原理是：主持人控制开关从
（3），元件选择
（4）抢答器工作原理
抢答电路：使用74ls279作为锁存电路，当有人抢答时， 利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74ls279立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
主持人电路：；利用74ls192计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74ls192被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，，并通过74ls48编码器将即时时间进行编码，并送到7段共阴数码管，显示此时的时间。假如在9秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。
74L192是同歩十进制可逆计数器具有双时钟输入，并具有清零和置数等功能其引脚排列及逻辑符号如下图所示
四、结论与心得
本次课程设计对于我的课题的要求基本上实现了。这次课程设计时间有点匆忙，虽然大部分的功能都实现了，但是还是会存在不完美的地方，实在是时间有点紧，没办法做长时间的修改。
设计进行地比较成功，对常用的芯片无论是从功能上，还是构造上都在了更深的了解，更重要的是锻炼了我们的动手能力，平时看书都能看得明白，但是到了仿真的时候还是会出现很多的问题，有时候一个小失误致使整个电路工作状态出现错误，但是还是能过一次次的调试，一次次地去修改最后得出了成品。也学了一个新的软件，这也是很重要的。
反正这次课程设计收获也不少，但是如果时间能够再充分一点，我相信自己能够做得更好。
五，实验参考文献
【1】 阎石《数字电子技术基础》 高等教育出版社
【2】 电工与数字电子技术试验 河南城建学院
【3】 电子技术课程设计 中国电力出版社