目 录
摘 要 ................................................................... II Abstract ................................................................ III 第一章 绪论 .............................................................. 1 1.1 课题设计的背景 ....................................................... 1 1.2 课题设计的目的 ....................................................... 1 1.3 课题设计任务和要求 ................................................... 1 1.4 课题设计的理论依据 ................................................... 2 第二章 开发工具及相关技术 ................................................ 3 2.1 设计中使用的芯片介绍 ................................................. 3 2.2 设计电路介绍 ......................................................... 6 2.3 Multisim仿真软件介绍 ................................................ 7 第三章 系统设计 .......................................................... 10 3.1 方案设计 ............................................................ 10 3.2 电路工作分析 ........................................................ 10 第四章 系统测试及改进 ................................................... 15 4.1 电路的仿真测试 ...................................................... 15 4.2 电路仿真发现的问题 .................................................. 16 4.3 电路的优化 .......................................................... 16 总 结 .................................................................. 18 致 谢 .................................................................. 19 参考文献 ................................................................. 20
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摘 要
数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。这些给人们带来了生活，工作等方面带来了极大的方便。数字电路的发展，使得这门课程对于我们来说是很有必要学好。数字电路设备实现简单，速度和可靠性好。
在这次的数字电路制作中，本人制作多路智能抢答器。抢答器在比赛等场合中不可缺少的设备。本文就是从数字电路芯片的功能简介开始，利用功能不同的数字电路芯片的组合来实现多路抢答器的功能。首先简要的介绍了课题设计的背景、目的以及课题设计任务和要求。然后介绍几个主要集成芯片的管脚功能和用法。最后介绍多路抢答器的原理和设计过程。总结与改进部分，讲一些电路在实际设计调试中的不足，并加以改进。
该多路抢答器设计为一个八路抢答器，每个编号对应相应的组别或个人。当其中一人抢答时，抢答成功后，与此人对应编号的显示灯会亮，而其他人的则不会亮。其次，本抢答器中有抢答时间的限制，当时间超过十秒钟的时候所有人都不能够在抢答。而我们在完成八人抢答的功能后，扩展到十人抢答。 关键字：抢答；优先编码器；仿真；
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Abstract
Digital products are widely used in life, including computer, digital communication, intelligent instrument, automatic control, aerospace and other fields. These bring life and work brought great convenience. The development of digital circuits, so that this course is very necessary for us to learn the realization of a simple digital circuit. The equipment, speed and reliability.
In the production of digital circuits, I produced multi-channel intelligent responder. The responder occasions in competitions indispensable equipment. This article is from the digital circuit chip features, to achieve multi-channel responder function using a combination of digital circuit chip with different functions. First briefly introduces the design background. Objective to research and design tasks and requirements. Then we introduce several main integrated chip pin function and usage. Finally introduces the principle and design process of multiple responder. Summary and improvement, some lack of actual circuit in the design and debugging of, and to be improved.
The multi-channel Responder design for a eight responder, each number corresponding to the corresponding groups or individuals. When one answer, answer in success, and the corresponding number of the display lights, while others are not bright. Secondly, there is the answer in the answer in the time limit, when it takes more than ten seconds all the people are not able to be in the answer. And we finished eight in the answer function, extended to ten of the responder.
Keywords：Answer; priority encoder;simulation
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第一章 绪论
1.1 课题设计的背景
抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。
随着科技的发展，现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。但目前使用的抢答器存在分立元件较多，造成每路的成本较高，而现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化、集成化方向发展，因此设计出数字集成化全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率校低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。作为一个单位若专购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展。因此设计出结构简单，工作稳定，功能齐全的抢答器电路必将大有市场。
1.2课题设计的目的
抢答器在各种场合、电视台的娱乐节目中得到广泛应用。在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。它能根据参赛选手的请求，很好地区分先后顺序并显示选手的编号。为各种抢答形式的比赛提供了公平公正的比赛环境。
其次，通过这次抢答器的设计，同学们掌握抢答器的工作原理、设计方法，学习Multisim仿真工具，完成简单数字电路的设计，复习巩固所学相关原理和知识，进一步学习、掌握各种常用芯片的逻辑功能及使用方法，学习锁存器、编码器的设计，数字系统的设计及测试方法，并不断改进。从而可能在之后的学习工作中设计出更加方便，功能更加齐全的抢答器产品。
1.3课题设计任务和要求
（1）设计指标
① 抢答器同时供N名选手或N个代表队比赛，分别用N个按钮S0--SN-1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。
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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，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。
④ 实现抢答倒计时。 （2）设计要求
① 画出电路原理图； ② 元器件及参数选择； ③ 系统设计、调试与分析。
（3）制作要求
应用Multisim或Proteus等软件先完成硬件仿真，并在此基础上完成实际的硬件电路设计、装配，达到设计要求，并能发现问题和解决问题。
1.4课题设计的理论依据
抢答器系统的原理框图如图1.1所示，设计的数显抢答器通常用TTL集成电路制作，它主要由倒计时数字显示、译码器、编码器、锁存器、显示器等部分组成。主持人开关控制定时电路；锁存器用来锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；用断码管显示抢答器组别号码，同时与选手对应的显示灯显示抢答者。
用CD4532优先编码器对参赛选手或团队进行编号。其次将第一个抢答到的选手编号通过74HC373进行储存，此时有个关键的地方，就是74HC373在储存第一位抢答选手的编号后不在接受随后抢答选手的编号输入。最后将74HC373里储存的第一个抢到答题权的选手编号输出，一方面输出到断码管上，另一方面通过74HC154译码器译码输入到与该选手对应的显示灯上，使之点亮。回答问题结束后主持人通过断开开关开恢复系统。
图1.1抢答器系统的原理框图
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