數(shù)字電路EDA課程設(shè)計(jì)之五人搶答器

1、一、設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1 設(shè)計(jì)思路五個(gè)參賽者每人一個(gè)開(kāi)關(guān)，主持人控制總開(kāi)關(guān)，主持人置高電平后，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備工作。有人正常搶答時(shí)，相應(yīng)的二極管發(fā)光，有人違規(guī)搶答時(shí)，蜂鳴器響五秒。我設(shè)計(jì)的方案由五個(gè)高低電平控制相應(yīng)的發(fā)光二極管，第六個(gè)用于主持人復(fù)位。因此把整個(gè)課題分成兩個(gè)模塊：搶答器、計(jì)時(shí)器。1.2 模塊介紹1.3 本次設(shè)計(jì)中用了兩個(gè)模塊：計(jì)時(shí)器模塊和搶答器模塊。計(jì)時(shí)器模塊是用74160制成，用來(lái)控制蜂鳴器響應(yīng)時(shí)間。搶答器模塊用五個(gè)D觸發(fā)器和五個(gè)LED指示燈制成，完成第一個(gè)開(kāi)關(guān)置高電平后相應(yīng)燈亮并封鎖其它指示燈，使其余開(kāi)關(guān)置高電平后燈不亮功能。 1.3真值表 1.3.1 74160十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 A、

2、B、C、D為數(shù)據(jù)輸入端，LDN為置數(shù)端，低電平有效，CLER是清零端，低電平有效，ENT和ENP是使能端，高電平有效，CLK為時(shí)鐘輸入端，QA、QB、QC、QD為數(shù)據(jù)輸出端，RCO為進(jìn)位輸出端。圖如下所示。1.3.2 D觸發(fā)器二、原理圖 2.1 計(jì)時(shí)器模塊原理圖此計(jì)時(shí)器是用74160制成5進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將CLRN與CLK用或門連接再與輸出端相與。當(dāng)CLRN輸入0時(shí)，QA、QB、QC輸出0，輸入1時(shí)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作。計(jì)數(shù)到五時(shí)，輸出端通過(guò)與門將CLK信號(hào)封鎖，使計(jì)時(shí)器保持五不變。 2.2 搶答器模塊原理圖 C1為置零端，主持人控制，D1到D5由每位選手控制。L1到L5為發(fā)光二極管，主持人置低電平后

3、, L1到L5都被置零。當(dāng)主持人置為高電平時(shí)，搶答開(kāi)始，最先搶答者對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)光，通過(guò)與門將CLK信號(hào)封鎖，并輸入到DFF中，則其他選手在按鍵時(shí)，輸出不會(huì)有影響，則實(shí)現(xiàn)了一人搶答后，其他人不能再做答。若重新開(kāi)始則主持人再按C1清零即可。2.3總設(shè)計(jì)原理圖將兩個(gè)模塊組合加上蜂鳴器制成總電路圖，實(shí)現(xiàn)搶答器功能。三、波形仿真圖3.1計(jì)時(shí)器模塊波形仿真圖3.2 搶答器模塊波形仿真圖3.3總電路波形仿真圖四、管腳鎖定及硬件連線4.1 D1C2管腳鎖定及硬件連線 D1-K為開(kāi)關(guān)，管腳鎖定SW8、SW7、SW6、SW5、SW4、SW3 對(duì)應(yīng)引腳號(hào)PIN53、47、46、45、44、41。C2使用自定義擴(kuò)展

4、接口MBIO126，引腳號(hào)為PIN196。4.2 L1-L5管腳鎖定 L1-L5為指示燈，管腳鎖定LED IO1-LED IO5，引腳號(hào)為PIN12、13、14、15、17。4.3 SPEAKER管腳鎖定 SPEAKER為蜂鳴器，管腳鎖定SPEAKER,引腳號(hào)為PIN38。五、總結(jié)帶著欣喜與疲倦，我們結(jié)束了一周的EDA課程設(shè)計(jì)，回想剛拿到題目時(shí)候的困惑與緊張，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)的反復(fù)修改冥思苦想，設(shè)計(jì)電路正確可進(jìn)行模擬時(shí)不正常顯示的不知所措，心急氣憤。當(dāng)最后看到自己的勞動(dòng)成果與題目相符時(shí)，最終松了一口氣的輕松喜悅！通過(guò)這一個(gè)星期的EDA課程設(shè)計(jì)，不但使我熟悉了EDA課程設(shè)計(jì)的基本思想和基礎(chǔ)知識(shí)，初步掌握了其應(yīng)用軟件MAX-Plus的使用，而且更為深入的體會(huì)了數(shù)字電路在現(xiàn)代高科技信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的重要地位，通過(guò)簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)，提高了我得獨(dú)立思考能力，通過(guò)連結(jié)實(shí)驗(yàn)箱增強(qiáng)了我的動(dòng)手能力，并延伸了我在課堂上學(xué)到的知識(shí)， 此次課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到高新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，讓我看到了EDA技術(shù)功能的強(qiáng)大，也讓我認(rèn)識(shí)到掌握他們的重要性，同時(shí)也看到了自己的差距與不足，我知道只有今后自己努力學(xué)習(xí)，拓寬自己的知識(shí)面，才能更好的掌握這項(xiàng)技術(shù)，也才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。我很感謝學(xué)校能給我們這次進(jìn)行EDA，培養(yǎng)我們獨(dú)立思考，動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的機(jī)會(huì)，