數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)及pcb板制作(編輯修改稿)
2024-07-27 01:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1．1．2 電路仿真與 PLD 部分 （1）電路模擬仿真系統(tǒng)（Advanced SIM 99）：電路模擬仿真系統(tǒng)包含一個(gè)數(shù)字/模擬信號(hào)仿真器，可提供連續(xù)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，以便對(duì)電路原理圖進(jìn)行信號(hào)模擬仿真，從而驗(yàn)證其正確性和可行性。 （2）可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Advanced PLD 99）：可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含一個(gè)有語法功能的文本編輯器和一個(gè)波形編輯器（Waveform） 。本系統(tǒng)的主要功能是；對(duì)邏輯電路進(jìn)行分析、綜合；觀察信號(hào)的波形。利用 PLD 系統(tǒng)可以最大限度的精簡邏輯部件，使數(shù)字電路設(shè)計(jì)達(dá)到最簡化。 （3）高級(jí)信號(hào)完整性分析系統(tǒng)（Advanced Integrity 99）：信號(hào)完整性分析系統(tǒng)提供了一個(gè)精確的信號(hào)完整性模擬器，可用來分析 PCB 設(shè)計(jì)、檢查電路設(shè)計(jì)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)超調(diào)量、阻抗和信號(hào)諧波要求等。1．2 Protel99SE 的功能特性 開放式集成化的設(shè)計(jì)管理體系；超強(qiáng)功能的、修改與編輯功能；強(qiáng)大的設(shè)計(jì)自動(dòng)化功能 [1]。2 搶答器的系統(tǒng)簡介2．1 功能簡介設(shè)置 8 個(gè)按鈕 K0K7，供 8 個(gè)選手使用。設(shè)置一個(gè)由主持人控制搶答器和系統(tǒng)清除開關(guān) K。3 / 15搶答器由數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能。開始搶答后，如果有選手按搶答鍵，那么該選手的編號(hào)立即被所存，并在搶答顯示器上顯示此編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器響起，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。搶答器具有定時(shí)搶答功能，當(dāng)開始搶答后，定時(shí)器開始倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)定為 15 秒。如果在設(shè)定時(shí)間內(nèi)有人搶答，則揚(yáng)聲器響，停止倒計(jì)時(shí)，禁止其他人搶答，搶答顯示器上上顯示選手的編號(hào)和倒計(jì)時(shí)剩余時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。如果在設(shè)定時(shí)間內(nèi)無人搶答則揚(yáng)聲器響，并禁止搶答。搶答器工作流如圖1搶答器開關(guān)搶答開始倒計(jì)時(shí)開開始前有人搶答有人搶答計(jì)時(shí)結(jié)束，無人搶答揚(yáng)聲器響、顯示搶答著號(hào)碼停止倒計(jì)時(shí)揚(yáng)聲器響 顯示搶答著編號(hào)答題結(jié)束主持人操作圖 1搶答器工作流程圖3 設(shè)計(jì)原理與電路3．1 數(shù)字搶答器的結(jié)構(gòu)框圖如圖 2 所示為搶答器的結(jié)構(gòu)框圖，工作原理：由主體電路和擴(kuò)展電路組成，接通電源以后，主持人把開關(guān)撥到清零狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，標(biāo)號(hào)顯示燈不亮。定時(shí)顯示器顯示設(shè)定時(shí)間，主持人將開關(guān)撥到開始狀態(tài)，宣布開始搶答，定時(shí)器開始倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器響聲提示，選手可在倒計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作清除和開始狀態(tài)開關(guān)。4 / 15控制電路搶答按鍵 優(yōu)先編碼電路 鎖存器 譯碼電路 譯碼顯示主持人控制開關(guān) 報(bào)警電路秒脈沖產(chǎn)生電路 定時(shí)電路 譯碼電路 譯碼顯示主體電路擴(kuò)展電路圖 2搶答器的結(jié)構(gòu)框圖3．2 主體電路搶答器電路，電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297 來完成。該電路主要完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答選手的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示其編號(hào)，二是禁止其他選手按鍵，操作無效。工作過程：開關(guān) K 置于清除端時(shí)，74LS279 的四個(gè) RS 觸發(fā)器的置 0 端均為0，4 個(gè)觸發(fā)器輸出置 0，1Q=0,使 74LS148 的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端＝0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān) K 置于開始時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時(shí)（如按下 K3），74LS148 的輸出經(jīng) RS 鎖存后，1Q=1,RBO =1,七段顯示電路 74LS48 處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=011,經(jīng)譯碼顯示為“4”。此外，CTR＝1,使 74LS148 優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端＝1,處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，此時(shí)由于仍為 1Q＝1,使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端＝1,所以 74LS148 仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將 K 開關(guān)重新置“清除”然后進(jìn)行下一輪搶答。圖 3搶答器電路5 / 15表 1 74LS148功能真值表輸入 輸出ST IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 Y2 Y1 Y0YEX YS1 X X X X X X X X 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 X X X X X X X 0 0 0 0 0 10 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 10 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 10 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 10 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1
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