电课程设计报告
选题 智力竞赛抢答器
学院
专业
学号
姓名
设计时间
00001. 设计内容智力竞赛抢答器
00002. 设计要求
用TTL或CMOS集成电路设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求如下：
①抢答组数为4组，输入抢答信号的控制电路应由无抖动开关来实现。
②判别选组电路。能迅速、准确地判出抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有光、声显示和鸣叫指示。
③计数、显示电路。每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。
④定时及音响。
必答时，启动定时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。
00003. 设计思路
00001. 设计原理
1.抢答功能：
抢答功能借助一片双D触发器74LS175N芯片完成，主持人发出开始抢答信号
即按下抢答开始按钮之后，如果Q1选手最先按下抢答按钮，D触发器接受高电平信号，这时Q1输出高电平，其余均为低电平，所以其中一蜂鸣器响。同时Q1’输出为低电平， 其余均为高电平，经过与门，输出仍为低电平，经过一个四输入与非门，输出只为高电平，锁存器发生作用，开始进行锁存。
仿真电路：
2.抢答结果显示功能
这一部分功能的实现需要一片三位二进制BCD编码器74LS148D来实现，当其中一位选手开始抢答时，Q1’输出低电平，从而，芯片工作开始编码，D1对应二进制码001，进而显示屏上显示数字1.
仿真电路：
3.倒计时功能：
实现此功能需要一片74LS190D芯片实现，四位二进制减数器，分别从1001—0000，显示器上显示从9-0的递减计时。递减到0时，LED5亮，从而抢答无效。
仿真电路：
4.仿真总电路：
00001. 设计结果分析
选手开始抢答时，D触发器接受高电平信号，这时Q1输出高电平，其余均为低电平，所以其中一蜂鸣器响。同时Q1’输出为低电平， 其余均为高电平，进过与门，输出仍为低电平，经过一个四输入与非门，输出只为高电平，锁存器发生作用，开始进行锁存，如下图所示：
从图中可以看到第三位选手最先抢答，抢答结果显示为3，且LED3亮，蜂鸣器响
当抢答结束后，主持人按下复位按钮可开始新的抢答，如下图所示：
00001. 实验器材和说明
| 实验设备 | 芯片名称 | 数量（只） |
|---|---|---|
| 74LS20D | 四输入与非门 | 2 |
| 74LS190D | 加减发器 | 1 |
| 74LS175N | 双D触发器 | 1 |
| 74LS21N | 四输入与门 | 1 |
| 74LS148D | 3线8线编码器 | 1 |
| 74LS04D | 非门 | 3 |
| 数码管 | ———— | 2 |
| LED RED | 红色发光二极管 | 4 |
| LED BLUE | 蓝色发光二极管 | 1 |
| BUZZER | 蜂鸣器 | 4 |
00001. 课程设计心得、体会
通过本次课程设计，我对数字逻辑电路中的常用逻辑门如与门、非门、与非门、以及在此基础上构建的集成芯片有了更深入的理解和认识，懂得了数码管的显示原理、多个LED的电路连接，熟悉了蜂鸣器的使用条件，由于是在Multisim中进行仿真，所以对Multisim的仿真更加熟练，也体会到了仿真软件所带来的便利之处，由于在实际设计中需要查询芯片手册，很多芯片手册是英文的，刚开始读着很困难，但坚持下去，不仅使自己对芯片的使用更加熟练，还提升了自己的英语水平，但遗憾的是由于条件限制，未能做出实物来。
