抢答器实验设计报告
姓名：
班级：
学号：
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） 抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮S0 ~ S3表示。
（2） 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。
（3） 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，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。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。
三、拓展要求
（1） 抢答器具有定时抢答功能，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。
（2） 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。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，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。
四、电路的设计方案 抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的计时。而在选手按键抢答的时候都有报警以提醒主持人和选手。抢答时间设定9秒。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0,开始计时，到9秒停止；主持人将开关置“开始”状态，
宣布“开始”抢答器工作。计时器计时，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。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
计分操作是由选手自行连续按按键进行加分。
五、实验各个模块图
1、按键除颤
按键去抖动的关键在于提取稳定的低电平状态。滤除前沿、后沿抖动毛刺。对于一个按键信号，可以用一个脉冲对它进行采样。连续几次低电平，信号趋于稳定状态，这时输出一个低电平按键信号。
2、键入模块
Key1—key4为选手按键，start由主持人控制
在主持人允许的情况下将选手按键信号送到74148进行编码
3、显示
通过7447译码，将数据输出显示
4、连续按
74160通过选手连续按按键从0000状态转换到0101输出高电平
5、记分
通过四个74161对四位选手进行计分
6、计时
CLK输入1赫兹脉冲，通过74160进行计时，在9处利用D触发器进行锁存。
7、顶层原理图
六、实验设计总结
本实验设计，最初感到阻碍，不知从何下手。再找资料后，慢慢地有了自己的一些想法。主体部分按照数字逻辑和数字系统实验书上进行。当然、这部分也有一些和需要的不一样的地方。为了符合我所需要的key-done端为低电平，将键入模块中的四或门改为四与非门，四个二与非门改为二与门。并且，将书上的74175后的7447去掉，因为在显示模块内已经有7447.做完主体部分，进行测试时经常出现设备连接不上，最初都不知道什么原因。后来思考发现，应该是接头处接触不良导致的。
主体测试完备后，进行拓展功能的设计首先计时部分，用的是74160计数器，利用输入脉冲为1赫兹来实现时间的自动计时。清零端连接start便于主持人的时间清零。当计时器的时间到9时就会进行锁存，这里我利用的是74160的进位端利用D触发器保持，使得时间显示停留在9。其次计分部分，使用4个74161对四位选手计分。如何使用四个抢答键为四位选手进行加分，这是一个值得思考的。受到...同学长按的启发，我选择了连续按按键进行加分。其实也是一个计数器只不过利用其受到一个脉冲加一的性质，在Qa、Qc连接与门，连续按五下产生0101与门输出1选手加一分。清零端连接主持人的按键。这样可以避免抢答时，选手为自己误加分。
在此次实验设计中，特别是拓展功能设计时，发现自己的思维不够严谨，思路不够清晰。不过，在慢慢进行设计的过程中，整个人也进入了状态，学会自己去发现问题，解决问题。有时候还会思考，如何可以使得设计变得更加简单。而且，将学习的知识用于实践，让我对知识理解更加深刻。
抢答器实验设计报告
姓名：
班级：
学号：
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） 抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮S0 ~ S3表示。
（2） 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。
（3） 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，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。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。
三、拓展要求
（1） 抢答器具有定时抢答功能，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。
（2） 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。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，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。
四、电路的设计方案 抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的计时。而在选手按键抢答的时候都有报警以提醒主持人和选手。抢答时间设定9秒。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0,开始计时，到9秒停止；主持人将开关置“开始”状态，
宣布“开始”抢答器工作。计时器计时，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。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
计分操作是由选手自行连续按按键进行加分。
五、实验各个模块图
1、按键除颤
按键去抖动的关键在于提取稳定的低电平状态。滤除前沿、后沿抖动毛刺。对于一个按键信号，可以用一个脉冲对它进行采样。连续几次低电平，信号趋于稳定状态，这时输出一个低电平按键信号。
2、键入模块
Key1—key4为选手按键，start由主持人控制
在主持人允许的情况下将选手按键信号送到74148进行编码
3、显示
通过7447译码，将数据输出显示
4、连续按
74160通过选手连续按按键从0000状态转换到0101输出高电平
5、记分
通过四个74161对四位选手进行计分
6、计时
CLK输入1赫兹脉冲，通过74160进行计时，在9处利用D触发器进行锁存。
7、顶层原理图
六、实验设计总结
本实验设计，最初感到阻碍，不知从何下手。再找资料后，慢慢地有了自己的一些想法。主体部分按照数字逻辑和数字系统实验书上进行。当然、这部分也有一些和需要的不一样的地方。为了符合我所需要的key-done端为低电平，将键入模块中的四或门改为四与非门，四个二与非门改为二与门。并且，将书上的74175后的7447去掉，因为在显示模块内已经有7447.做完主体部分，进行测试时经常出现设备连接不上，最初都不知道什么原因。后来思考发现，应该是接头处接触不良导致的。
主体测试完备后，进行拓展功能的设计首先计时部分，用的是74160计数器，利用输入脉冲为1赫兹来实现时间的自动计时。清零端连接start便于主持人的时间清零。当计时器的时间到9时就会进行锁存，这里我利用的是74160的进位端利用D触发器保持，使得时间显示停留在9。其次计分部分，使用4个74161对四位选手计分。如何使用四个抢答键为四位选手进行加分，这是一个值得思考的。受到...同学长按的启发，我选择了连续按按键进行加分。其实也是一个计数器只不过利用其受到一个脉冲加一的性质，在Qa、Qc连接与门，连续按五下产生0101与门输出1选手加一分。清零端连接主持人的按键。这样可以避免抢答时，选手为自己误加分。
在此次实验设计中，特别是拓展功能设计时，发现自己的思维不够严谨，思路不够清晰。不过，在慢慢进行设计的过程中，整个人也进入了状态，学会自己去发现问题，解决问题。有时候还会思考，如何可以使得设计变得更加简单。而且，将学习的知识用于实践，让我对知识理解更加深刻。