2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)</p><p>  課程名稱(chēng):多 路 搶 答 器</p><p>  專(zhuān)業(yè)班級(jí):1 0 自 動(dòng) 化 3</p><p>  學(xué) 號(hào):20101547****</p><p>  姓 名: ***Elena***</p><p><b>  指導(dǎo)老師

2、: ***</b></p><p>  2012 年 06 月 22 日</p><p><b>  多路搶答器的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  一 引言</b></p><p>  當(dāng)今社會(huì)發(fā)展迅速,應(yīng)用于搶答節(jié)目的智能搶答器早就問(wèn)世。其功能的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣,并逐漸趨向于可

3、靠性好、集成度高、制造費(fèi)用低、功能更加多樣話(huà)的一種高效能的產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)主要利用常見(jiàn)的74LS系列集成電路芯片和一些門(mén)電路,并通過(guò)劃分功能模塊進(jìn)行各個(gè)部分的設(shè)計(jì),最后完成了八路智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)。</p><p>  二 設(shè)計(jì)任務(wù)分析及功能介紹</p><p><b> ?。ㄒ唬┗竟δ埽?lt;/b></p><p> ?。?)搶答器同時(shí)供8名參賽

4、選手使用,每個(gè)選手控制一個(gè)按鈕,用按動(dòng)按鈕的方式發(fā)出搶答信號(hào);</p><p>  (2)競(jìng)賽主持人另有一個(gè)按鈕,用于將電路啟動(dòng)和復(fù)位;</p><p> ?。?)搶答器具有鎖存與顯示功能。主持人啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后,開(kāi)始搶答,當(dāng)搶答者按動(dòng)按鈕,鎖存相應(yīng)的編號(hào),揚(yáng)聲器發(fā)出聲響提示,并在七段數(shù)碼管上顯示搶答者號(hào)碼。搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存,優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止(即按下“復(fù)位”后)。

5、</p><p><b> ?。ǘ┰O(shè)計(jì)思路:</b></p><p>  搶答器使用74HC175(4D觸發(fā)器)記錄第一個(gè)搶答者的狀態(tài)</p><p>  用74HC133(13輸入與非門(mén))控制觸發(fā)器,使得第一個(gè)搶答者的狀態(tài)鎖定,其它搶答者搶答無(wú)效。</p><p> ?。?)由clock提供時(shí)鐘信號(hào)</p>

6、;<p> ?。?)用74HC148(優(yōu)先編碼器)編碼</p><p> ?。?)用74HC283(全加器)將編碼加1(0001),使得選手編號(hào)由0~7變?yōu)?~8(即由“0000~0111”到“0001~1000”)</p><p>  用7448(BCD顯示譯碼器)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示選手編號(hào)</p><p><b>  三 設(shè)計(jì)過(guò)程</b

7、></p><p>  1 總體框圖設(shè)計(jì) </p><p>  搶答器的整體構(gòu)成框圖如圖3-1所示。</p><p>  框圖說(shuō)明:當(dāng)選手開(kāi)始搶答,D觸發(fā)器會(huì)將第一個(gè)搶答者的信號(hào)鎖存,其它搶答者信號(hào)無(wú)效, 然 后編碼器開(kāi)始編碼,加法器對(duì)編碼加1,得到預(yù)期信號(hào),顯示譯碼器顯示出信號(hào)。一次搶答結(jié)束后,主持人通過(guò)控制“清零端”使系統(tǒng)初始化。<

8、;/p><p><b>  2 單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  2.1搶答電路</b></p><p><b>  2.1.1電路簡(jiǎn)介</b></p><p>  圖3-2-1所示為搶答電路,有搶答和清零的功能。J開(kāi)關(guān)由主持人控制,一端接地,一端接兩片觸發(fā)器74H

9、C175的清零端,當(dāng)J閉合后,CLR端接地,觸發(fā)器復(fù)位清零。J1~J8為八位選手對(duì)應(yīng)的搶答開(kāi)關(guān),LED1~LED8為相應(yīng)八位選手的顯示燈,沒(méi)有搶答時(shí)八個(gè)LED均保持熄滅狀態(tài)。</p><p>  2.1.2工作原理 </p><p>  搶答電路利用了觸發(fā)器的工作原理:如果沒(méi)有一定頻率的時(shí)鐘信號(hào)輸入,D觸發(fā)器74HC175就不能正常工作。電路中將觸發(fā)器輸出的八個(gè)結(jié)果同時(shí)鐘信號(hào)一起接入十三

10、與非門(mén)74HC133中,多余的引腳接高電平。沒(méi)有搶答時(shí)LED的陽(yáng)極為低電平,保持熄滅狀態(tài),此時(shí)74HC133輸出端與時(shí)鐘信號(hào)同步,比賽開(kāi)始前,當(dāng)主持人將J開(kāi)關(guān)閉合,觸發(fā)器均清零,指示燈不亮,當(dāng)有人搶答時(shí),八個(gè)LED燈有一個(gè)亮,74HC133一輸入端變成低電平,使輸出端變?yōu)椤?”,時(shí)鐘信號(hào)不能輸入,相應(yīng)的觸發(fā)器不能繼續(xù)正常工作,其他人搶答無(wú)效。 </p><p>  2.1.3集成電路邏輯分析</p>

11、;<p><b>  (1)觸發(fā)器</b></p><p>  真值表如表2-1-3所示</p><p><b>  表2-1-3</b></p><p>  備注:第一片74HC175的輸出對(duì)應(yīng)1Q~4Q,第二片74HC175的輸出對(duì)應(yīng)5Q~8Q</p><p>  74HC175的

12、相應(yīng)邏輯電路圖和功能表如下圖2-1-3所示。</p><p>  分析真值表可知,八個(gè)輸入狀態(tài)沒(méi)有優(yōu)先級(jí)之分,且輸出高低電平要保存下來(lái)。這里就要用到觸發(fā)器。由上面的真值表分析可知選用D觸發(fā)器74HC175可以滿(mǎn)足要求</p><p>  (2)74HC133十三與非門(mén)</p><p>  當(dāng)電路中沒(méi)有搶答信號(hào)時(shí),十三輸入與非門(mén)74HC133的選手信號(hào)輸入端都為高電平

13、。時(shí)鐘信號(hào)輸入端為500kHZ的方波,有效電壓為5V。多余的三個(gè)輸入端連接5V電源,作為閑置端。</p><p>  當(dāng)沒(méi)有搶答信號(hào)時(shí),輸出為Q。</p><p>  Q=(1Q'2Q'3Q'4Q'5Q'6Q'7Q'8Q'(Clk))'=Clk</p><p>  在t'時(shí)刻加入搶答信號(hào)

14、后輸出為Q*。例如當(dāng)四號(hào)選手第一個(gè)搶答時(shí),1Q'=0</p><p>  Q*=(1Q'2Q'3Q'4Q'5Q'6Q'7Q'8Q'(Clk))'= 1</p><p>  2.2 聲音提示電路</p><p><b>  2.2.1電路圖</b></p>

15、<p>  工作電路如圖2-2-1所示</p><p><b>  2.2.2工作原理</b></p><p>  當(dāng)電路中沒(méi)有搶答信號(hào)時(shí),十三輸入與非門(mén)74HC133的選手信號(hào)輸入端都為高電平。時(shí)鐘信號(hào)輸入端為1kHZ的方波,有效電壓為5V。多余的三個(gè)輸入端連接5V電源,作為閑置端,揚(yáng)聲器不發(fā)出聲音。當(dāng)電路中有搶答信號(hào)時(shí),十三輸入與非門(mén)74HC133的

16、選手信號(hào)輸入端有低電平。經(jīng)過(guò)十三輸入與非門(mén),得到高電平,在時(shí)鐘信號(hào)輸入端為1kHZ脈沖作用下,經(jīng)過(guò)74HC00,使得揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。</p><p><b>  2.3譯碼顯示電路</b></p><p><b>  2.3.1電路圖</b></p><p><b>  如圖2-3-1所示</b>&l

17、t;/p><p>  2.3.2電路設(shè)計(jì)分析</p><p>  為了將鎖存的信號(hào)顯示在數(shù)碼管上,需要先將8個(gè)高低電平信號(hào)編譯成二進(jìn)制碼,再通過(guò)顯示譯碼器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示??紤]到經(jīng)過(guò)觸發(fā)器后信號(hào)不受優(yōu)先級(jí)的影響,可以利用優(yōu)先編碼器74HC148對(duì)1Q'~8Q'進(jìn)行編碼。74HC148的功能表如下表所示:</p><p>  選用顯示譯碼器74LS48作為數(shù)

18、碼管驅(qū)動(dòng),相應(yīng)的真值表如下表所示,A~D為二進(jìn)制譯碼輸入端,OA~OG為譯碼輸出端,直接連接共陰極數(shù)碼管的對(duì)應(yīng)管腳。 </p><p>  帶有進(jìn)位端的編碼器74HC148編碼出的二進(jìn)制碼與譯碼器74LS48的輸入相差“0001”,因此采用全加器74HC283將編碼的二進(jìn)制數(shù)同“0001”相加,從而得到合適的二進(jìn)制碼。</p><p>  74HC283的功能表如下表所示:</p&g

19、t;<p><b>  3.元器件清單</b></p><p>  4總體聯(lián)調(diào)(完整電路原理圖)</p><p><b>  四 總結(jié)</b></p><p>  1.總結(jié)與體會(huì) </p><p>  通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我學(xué)會(huì)了許多課本上學(xué)不到的東西,同時(shí)也加強(qiáng)了我的思考和解決問(wèn)題

20、的能力,受益匪淺。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,我覺(jué)得是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng),由于課本上的知識(shí)太多,同時(shí)平時(shí)課間又沒(méi)有好好的運(yùn)用額理解個(gè)個(gè)元件的功能,而且考試的內(nèi)容有限,所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,我了解很多元件的功能,對(duì)其在電路中的使用有更多的認(rèn)識(shí)。從前的學(xué)習(xí)過(guò)程過(guò)于浮淺,只是流于表面的理解,而現(xiàn)在要做課程設(shè)計(jì),就不得不要求我們對(duì)所用到的知識(shí)有更深層次的理解。因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)的內(nèi)容比及書(shū)本中的理論知識(shí)而言,更接近于現(xiàn)實(shí)生活,而理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化往往

21、是一個(gè)艱難的過(guò)程.</p><p>  在本次課程設(shè)計(jì)中,我初步接觸、了解、并學(xué)會(huì)使用了仿真軟件Multisim10.0的部分功能,此軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真,能夠快速、輕松、高效地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借 Multisim,我們可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫(kù)的電路圖,并進(jìn)行模擬仿真。為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。 </p><p><b>  2.參考資料<

22、;/b></p><p>  《數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版)閻石 高等教育出版社</p><p>  《電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》北京工業(yè)大學(xué)出版社</p><p><b>  74系列芯片資料</b></p><p><b>  學(xué)生:</b></p><p> ?。ㄊ謱?xiě)

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