第一篇：EDA4人抢答器设计报告
四人抢答器
一、设计任务：
l、设计用于竞赛的四人抢答器，功能如下：(1)有多路抢答器，台数为四；
(2)具有抢答开始后20秒倒计时，20秒倒计时后无人抢答显示超时，并报警；(3)能显示超前抢答台号并显示犯规警报；(4)能显示各路得分，并具有加、减分功能；
2、系统复位后进入抢答状态，当有一路抢答键按下时，该路抢答信号将其余各路抢答封锁，同时铃声响，直至该路按键松开，显示牌显示该路抢答台号。
3、用VHDL语言设计符合上述功能要求的四人抢答器，并用层次设计方法设计该电路
二、设计思路：
将该任务分成三个模块进行设计，分别为：抢答器鉴别模块、抢答器计时模块、抢答器记分模块，最后是撰写顶层文件。
1、抢答器鉴别模块：
在这个模块中主要实现抢答过程中的抢答功能，并能对超前抢答进行警告，还能记录无论是正常抢答还是朝前抢答者的台号，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余个绿抢答封锁的功能。其中有四个抢答信号a、b、c、d；抢答使能信号en；抢答状态显示信号states；警报时钟信号clk2；系统复位信号rst；超前警报信号ring。
2、抢答器计时模块：
在这个模块中主要实现抢答过程中的计时功能，在有抢答开始后进行20秒的倒计时，并且在20秒倒计时后无人抢答显示超时并报警。其中有抢答时钟信号clk；系统复位信号rst；抢答使能信号en；抢答状态显示信号states；无人抢答警报信号warn；计时中止信号stop；计时十位个位信号tb，ta。
3、抢答器记分模块：
在这个模块中主要是给四个抢答信号记分，并给每个抢答信号预置5分，当抢答并答对时加1分，答错减1分，没有获得抢答保持不变。其中有抢答时钟信号clk；系统复位信号rst；抢答使能信号en；抢答状态显示信号states；记分加减信号add（add＝‘1’时为加，add＝‘0’时为减）；四个信号的得分显示信号a_out,b_out,c_out,d_out。
4、顶层文件：
在这个模块中是对前三个模块的综合编写的顶层文件。
三、具体实施：
1、本设计的实现电路图：
2、本设计的源程序：
library ieee;--抢答鉴别模块 use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity qdjb is
port(clk2,en,rst:in std_logic;
a,b,c,d:in std_logic;
ring:out std_logic;
states:out downto 0));end qdjb;architecture one of qdjb is signal sinor,ringf,tmp:std_logic;signal cnt:std_logic_vector(5 downto 0);begin sinor<=a or b or c or d;p1:process(a,rst,b,c,d,tmp)
begin
if rst='1' then
tmp<='1';states<=“0000”;
elsif tmp='1' then
if a='1' then
states<=“0001”;tmp<='0';
elsif b='1' then
states<=“0010”;tmp<='0';
elsif c='1' then
states<=“0011”;tmp<='0';
elsif d='1' then
states<=“0100”;tmp<='0';
else tmp<='1';states<=“0000”;
end if;
end if;end process p1;p2rocess(clk2,en,rst,cnt)
begin
if rst='1' then
cnt<=“000000”;ringf<='0';
elsif clk2'event and clk2='1' then
if en='0' and sinor='1' then
if cnt<“111111” then
ringf<=not ringf;cnt<=cnt+1;
else ringf<='0';
end if;
end if;
end if;end process p3;ring<=ringf;end one;
library ieee;--抢答器计时模块 use ieee.std_logic_1164.all;std_logic_vector(3 use ieee.std_logic_unsigned.all;entity js is
port(clk,rst,en,stop:in std_logic;
warn:buffer std_logic;
ta,tb:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end js;architecture one of js is signal co:std_logic;begin p1:process(clk,rst,en,stop,ta)
begin
if rst='1' or stop='1' then
ta<=“0000”;
elsif clk'event and clk='1' then
co<='0';
if en='1' then
if ta=“0000” then
ta<=“1001”;co<='1';
else ta<=ta-1;
end if;
end if;
end if;end process p1;p2:process(co,rst,en,stop,tb)
begin
if rst='1' or stop='1' then
tb<=“0010”;
elsif co'event and co='1' then
if en='1' then
if tb=“0000” then tb<=“0010”;
else tb<=tb-1;
end if;
end if;
end if;end process p2;p3:process(rst,ta,tb)
begin
if rst='1' then
warn<='0';
elsif ta=“0000” and tb=“0000” then
warn<='1';
else warn<='0';
end if;end process p3;end one;
library ieee;--抢答器记分模块 use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jf is
port(clk,rst,en,add:in std_logic;
states:in std_logic_vector(3 downto 0);
a_out,b_out,c_out,d_out:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end jf;
architecture one of jf is begin
p2:process(clk,rst,add,states,a_out,b_out,c_out,d_out)
begin
if(rst='1')then
a_out<=“0101”;b_out<=“0101”;c_out<=“0101”;d_out<=“0101”;
elsif en='1'then
if clk'event and clk='1' then
case states is
when “0001”=>
if add='1' then
if a_out=“1111” then
a_out<=“0000”;
else a_out<=a_out+1;
end if;
elsif add='0' then
if a_out=“0000” then
a_out<=“0000”;
else a_out<=a_out-1;
end if;
end if;
when “0010”=>
if add='1' then
if b_out=“1111” then
b_out<=“0000”;
else b_out<=b_out+1;
end if;
elsif add='0' then
if b_out=“0000” then
b_out<=“0000”;
else b_out<=b_out-1;
end if;
end if;
when “0011”=>
if add='1' then
if c_out=“1111” then
c_out<=“0000”;
else c_out<=c_out+1;
end if;
elsif add='0' then
if c_out=“0000” then
c_out<=“0000”;
else c_out<=c_out-1;
end if;
end if;
when “0100”=>
if add='1' then
if d_out=“1111” then
d_out<=“0000”;
else d_out<=d_out+1;
end if;
elsif add='0' then
if d_out=“0000” then
d_out<=“0000”;
else d_out<=d_out-1;
end if;
end if;
when others=>
a_out<=a_out;b_out<=b_out;c_out<=c_out;d_out<=d_out;
end case;
end if;
end if;
end process p2;end one;
library ieee;--抢答器顶层文件 use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity qiangda is
port(clk,clk2,en,a,b,c,d,add,stop,rst:in std_logic;
ring,alarm:out std_logic;
ta,tb:buffer std_logic_vector(3 downto 0);
states:buffer std_logic_vector(3 downto 0);
a_out,b_out,c_out,d_out:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end qiangda;
architecture bhv of qiangda is component qdjb is
port(clk2,en,rst:in std_logic;
a,b,c,d:in std_logic;
ring:out std_logic;
states:out std_logic_vector(3
downto 0));end component;component js is
port(clk,rst,en,stop:in std_logic;
warn:buffer std_logic;
ta,tb:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end component;
component jf is
port(clk,rst,en,add:in std_logic;
states:in downto 0);
a_out,b_out,c_out,d_out:buffer std_logic_vector(3 downto 0));end component;signal cnt:std_logic_vector(3 downto 0);std_logic_vector(3
begin
u1:qdjb port map(clk2,en,rst,a,b,c,d,ring,states);u2:js port map(clk,rst,en,stop,alarm,ta,tb);u3:jf;end bhv;
port
map(clk,rst,en,add,states,a_out,b_out,c_out,d_out)
四、结果分析：
（一）、软件分析：
1、抢答器鉴别模块：
编译报告：
仿真结果：
2、抢答器计时模块：
编译报告：
仿真结果：
3、抢答器记分模块：
编译报告：
仿真结果：
4、抢答器顶层模块：
编译报告：
仿真结果：
顶层文件的RTL级：
管脚锁定图：
（二）、硬件分析：
五、参考文献：
第二篇：FPGA抢答器设计报告
Vb开办上海电力学院
课程设计报告
信息工程系
抢答器设计报告
一、设计目的：
本课程的授课对象是电子科学与技术专业本科生，是电子类专业的一门重要的实践课程，是理论与实践相结合的重要环节。
本课程有助于培养学生的数字电路设计方法、掌握模块划分、工程设计思想与电路调试能力，为以后从事各种电路设计、制作与调试工作打下坚实的基础
二、实验器材和工具软件：
PC机一台、QuartusII软件、DE2板。
三、设计内容：
(1)抢答器可容纳四组12位选手，每组设置三个抢答按钮供选手使
用。
(2)电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，蜂鸣器提示抢答开始，时显示器显示初始时间并开始倒计时，若参赛选手按抢答按钮，则该组指示灯亮并用组别显示器显示选手的组别，同时蜂鸣器发出“嘀嘟”的双音频声。此时，电路具备自锁功能，使其它抢答按钮不起作用。
(3)如果无人抢答，计时器倒计时到零，蜂鸣器有抢答失败提示，主持人可以按复位键，开始新一轮的抢答。
(4)设置犯规功能。选手在主持人按开始键之前抢答，则认为犯规，犯规指示灯亮和显示出犯规组号，且蜂鸣器报警，主持人可以终止抢答执行相应惩罚。
(5)抢答器设置抢答时间选择功能。为适应多种抢答需要，系统设有10秒、15秒、20秒和3O秒四种抢答时间选择功能。
四、设计具体步骤：
首先把系统划分为组别判断电路模块groupslct，犯规判别与抢答信号判别电路模块fgqd，分频电路模块fpq1，倒计时控制电路模块djs，显示时间译码电路模块num_7seg模块，组别显示模块showgroup模块这六个模块，各模块设计完成后，用电路原理图方法将各模块连接构成系统。
各模块功能及代码：
1、组别判别模块
（1）功能：可容纳四组12位选手，每组设置三个抢答按钮供选手使用。若参赛选手按抢答按钮，则输出选手的组别。此时，电路具
signal rst : std_logic;begin
h<=“0000” when(a=“000” and b=“000” and c=“000” and d=“000”)else
“0001” when(a/=“000” and b=“000” and c=“000” and d=“000”)else
“0010” when(a=“000” and b/=“000” and c=“000” and d=“000”)else
“0100” when(a=“000” and b=“000” and c/=“000” and d=“000”)else
“1000” when(a=“000” and b=“000” and c=“000” and d/=“000”)else
“0000”;process
begin
wait on clock until rising_edge(clock);
if clr='1' then
rst<='1';
g<=“0000”;
end if;
if h/=“0000” then
if rst='1' then
g<=h;
rst<='0';
end if;
end if;
end process;
end behave_groupslct;
2、犯规判别与抢答信号判别模块
（1）功能：若参赛选手在主持人按开始键之后按抢答按钮，则使该组指示灯亮并输出选手的组别，同时蜂鸣器发出响声。
选手在主持人按开始键之前抢答，则认为犯规，犯规指示灯亮并输出犯规组号，且蜂鸣器报警。
（2）原理：c[3..0]接组别判别模块的g[3..0]，即此时c为按键组别的信息。go接主持人的“开始”按键。由于无论是在正常情况还是犯规情况下按下按键，都必须显示按键的组别且蜂鸣器响，所以将c的值给hex以输出按键组别，且在有按键按下（c/=“0000”）时输出fm为‘1’，否则为‘0’。若在开始之前有按键按下时，即go='0'且c/=“0000”，输出ledfg为‘1’，否则为‘0’。若在开始之后有按键按下，将c的值给led，使该组指示灯亮，开始之前led输出“0000”。
（3）程序代码：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity fgqd is port（c:in std_logic_vector(3 downto 0);
go:in std_logic;
hex:out std_logic_vector(3 downto 0);
led:out std_logic_vector(3 downto 0);
ledfg,fm:out std_logic);
end fgqd;
architecture behave_fgqd of fgqd is begin);end djs;
architecture behave_djs of djs is begin
process(clock,aclr,s)
begin
if(aclr='1')then
if(s=“00”)then
q<=“01010”;
elsif(s=“01”)then
q<=“01111”;
elsif(s=“10”)then
q<=“10100”;
else
q<=“11110”;
end if;
else
if rising_edge(clock)then
if en='1' then
q<=q-1;
if(q=“00000” and grpsl=“0000”)then
time0<='1';
else
time0<='0';
end if;
end if;
end if;
end if;
end process;end behave_djs;
4、分频器模块
（1）功能：实现50MHz—1Hz的分频，为倒计时模块提供时钟。
（2）程序代码
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity fpq1 is port（clkin :in std_logic;
clkout:out std_logic);end fpq1;
architecture behave_fpq1 of fpq1 is constant N: Integer:=24999999;signal Counter:Integer RANGE 0 TO N;signal Clk: Std_Logic;begin
process(clkin)
begin
if rising_edge(clkin)then--每计到N个（0~n-1）上升沿，输出信号翻转一次
if Counter=N then
Counter<=0;
Clk<=NOT Clk;
else
Counter<= Counter+1;
end if;
end if;
end process;clkout<= Clk;end behave_fpq1;
5、时间显示译码器
（1）功能：将时间信息在7段数码管上显示。
（2）程序代码
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity num_7seg is port（c:in std_logic_vector(4 downto 0);
hex:out std_logic_vector(13 downto 0));
end num_7seg;
architecture behave_num_7seg of num_7seg is begin
with c(4 downto 0)select
hex<= “10000001000000” when “00000” ,--“0”
“10000001111001” when “00001” ,--“1”
“10000000100100” when “00010” ,--“2”
“10000000110000” when “00011” ,--“3”
“10000000011001” when “00100” ,--“4”
“10000000010010” when “00101” ,--“5”
“10000000000010” when “00110” ,--“6”
“10000001111000” when “00111” ,--“7”
“10000000000000” when “01000” ,--“8”
“10000000010000” when “01001” ,--“9”
“11110011000000” when “01010” ,--“10”
“11110011111001” when “01011” ,--“11”
“11110010100100” when “01100” ,--“12”
“11110010110000” when “01101” ,--“13”
“11110010011001” when “01110” ,--“14”
“11110010010010” when “01111” ,--“15”
“11110010000010” when “10000” ,--“16”
“11110011111000” when “10001” ,--“17”
“11110010000000” when “10010” ,--“18”
“11110010010000” when “10011” ,--“19”
“01001001000000” when “10100” ,--“20”
“01001001111001” when “10101” ,--“21”
“01001000100100” when “10110” ,--“22”
“01001000110000” when “10111” ,--“23”
“01001000011001” when “11000” ,--“24”
“01001000010010” when “11001” ,--“25”
“01001000000010” when “11010” ,--“26”
“01001001111000” when “11011” ,--“27”
来。然后就是将选出的组别锁存。将按下按键的组别赋给一内部信号“h”（没有按键按下时h=“0000”），当复位键按下时（clr=‘1’）输出g=“0000”并且将另一内部信号rst置1。当复位后（rst=‘1’）有按键按下时将h的值给输出信号g，并且将标志信号rst清零。这样就实现最快按键组别锁存功能。
六、心得体会
通过此次设计，我掌握了数字电路的设计方法，尤其是模块划分、工程设计思想与电路调试能力，都有了一定的提高。为以后从事各种电路设计、制作与调试工作打下坚实的基础。
第三篇：74LS148四路抢答器设计报告
目录
1.设计任务和要求…………………………………….3 2.设计方案…………………………………………….3 2.1 设计思路………………………………………3 2.2 设计原理………………………………………4 2.3 实现功能………………………………………4 3.硬件设计…………………………………………….5 3.1 各功能电路连线图……………………………5 3.2 框图和说明……………………………………6 4.软件设计…………………………………………….7 5.小结………………………………………………….8 6.参考文献…………………………………………….9
设计任务与要求
1.1 可同时供四名选手参赛，其编号分别是1-4，各用一个抢答按钮，按钮的编号和选手的编号相对应，给节目主持人设置一控制开关，用于控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）抢答的开始。
1.2
抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按抢答按钮，其编号立即所存，并在数码管上显示该选手的编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人主持人将系统清零为止。设计方案 2.1 设计思路 2.1.1 在给定
5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
2.1.2 设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。
2.1.3 抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
2.1.4 开关K按下后，系统清零，由主持人发令，开始抢答。2.2 设计原理
2.2.1原理图
2.2.2 设计原理
接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始“状态，宣布”开始“抢答器工作。选手在抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、亮灯提示。如果再次抢答必须由主持人再次操作”清除“和”开始"状态开关。
2.3 实现功能
一是选手按抢答按钮，其编号立即所存，并在数码管上显示该选手的编号。二是封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
三是优先抢答选手的编号一直保持到主持人主持人将系统清零为止。硬件设计
3.1本课程设计，需要用集成电路：
74LS148,74LS279,74LS48和五个开关及其他元件，3.2各功能电路接线图
电路连线图
3.2 框图和说明
3.2.1 元器件
74LS48管脚图
74LS148真值表
74LS148功能介绍
在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。不过在设计优先编 码器时，已经将所有的输入信号按优先顺序排了队。在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号则不起作用。74148是一个八线-三线优先级编码器。3.2.3 说明：
当主持人控制开关S按下时，RS触发器的R端均为“0”，4个触发器输出1Q-4Q全部为零，同时74LS148的选通输入端EI=0，使之处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人将开关“S”抬起时，优先编码器处于工作状态，即抢答器处于等待工 5 作状态，等待信号输入端信号输入，当有选手按下时，比如“S0”按下时，74LS148的输出Y2Y1Y0=000, 经RS锁存后，BI=1,74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=A2A1A0=000,经74LS48译码后，显示器显示“0”.软件设计
4.1 优先编码器工作原理
74LS148工作原理：该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。当EI=0时，编码器工作；而当EI=1时，则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电来有效的情况。当EI为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑0）时，优先编码工作状态标志GS为0。表明编码器处于工作状态，否则为1。由功能表可知，在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端（优先级别最低位）有低电平输入时，A2A1A0均为111，出现了输入条件不同而输出代码相同的情况，这可由GS的状态加以区别，当GS＝1时，表示8个输入端均无低电平输入，此时A2A1A0=111为非编码输出；GS＝0时，A2A1A0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码（编码输出）。EO只有在EI为0，且所有输入端都为1时，输出为0，它可与另一片同样器件的EI连接，以便组成更多输入端的优先编码器。从功能表不难看出，输入优先级别的次为7，6，„„，0。输入有效信号为低电平，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出相对应的输入端的代码。小结
本学期第十五周我们进行了电子技术课程设计，我们用一周的时间进行了资料查找和实体设计，然后认真写了设计说明。
本电路由锁存器，编码器，数码管等构成，实现各项锁存，清零等功能。总结如下： 优点：电路功能原理清晰，各项功能均达到了要求，显示准确，反 应灵敏，无竞争冒险现象，基本满足了普通竞赛的抢答要求。缺点：如果长按住按钮不放，主持人清零后将能获得抢答权。改进：可以更改促发器的类型，如使用jk触发器代替，则长按无效，或者在抢答端添加一个发光二极管，当有人作弊，二极管就会亮，从而阻止选手长按按钮的缺陷。心得体会：通过这次课程设计，我对于74L系列有了更深的了解，知道功能表后，一切芯片都能得心应手。而且，知道了抢答器的设计方法，以后可以设计任何多人抢答器。同时实物的制作也提升了我的动手能力，实践能力得到了一定的锻炼。在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，培养了我的设计思维，增强了动手能力。在改进电路的过程中，同学们共同探讨，最后的电路已经比初期设计有了很大提高。在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐，加深了我对设计方面的兴趣。理论与实践得到了很好的结合。参考文献
1.童师白，华成英.模拟电子技术基础，第三版.北京:高等教育版社，2001 2.阎石.数字电子技术基础，第四版.北京：高等教育版社，1998 3.吕思忠，《数子电路实验与课程设计》 哈尔滨工业大学出版社 4.郑家龙，《集成电子技术基础教程》 高等教育出版社 5.高吉祥《电子技术基础实验与课程设计》 电子工业出版社 6.《数字电路应用300例》 中国电力出版社
第四篇：DIY八路抢答器设计报告总结
课程设计报告
一、课题名称
设计题目
八路抢答器设计
I
数字八路抢答器
二、设计任务
1、设计一个八路抢答器，要求具有抢答功能，电路基本要求内含蜂鸣器、显示器等；
2、画出抢答器的电路原理图，分析各部分电路的工作原理；
3、.抢答组数分为八组，序号分别为S0 ~ S7，优先抢答者按动本组按键，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁住其他组的按键信号。
4、系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
三、技术指标
1、设计8组参赛的抢答器,每组设置一个抢答按钮.2、电路具有第一抢答信号鉴别与锁存功能,抢答成功后,显示组别,发出声音.四、设计报告
根据要求撰写设计报告
II
一、任务分析
二、设计方案
三、电路设计
四、实物图
五、调试
《八路抢答器设计》
一、任务分析
八路抢答器功能描述如下：
1、涵盖抢答自锁、灯光指示、暂停复位、电子音乐报声等功能
2、工作模式：手控
3、面板上设有组号，显示清晰，同步显示，互不干扰。
4、积木式结构，1—8组任意连接。
5、具有抢答声音提示。共用的喇叭中发出优美的电子音乐声
抢答器工作流程描述
选手抢答-> 发出声响、显示组号-> 抢答声讯-> 主持人复位
1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1 ~ S8 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。
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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。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。
抢答器硬件描述
该电路由直流稳压电源、抢答器、LED数码管组成。
抢答器电路主要由各路的抢答器按键、开关二极管、晶闸管、发光二极管及一个三极管和扬声器B1 组
成LED数码管的每一笔划都是对应一个字母表示 DP是小数点.CD4511是一个用于驱动共阴极 LED（数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器
其中CD4511 各管脚功能如下:
BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。
LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
LT：3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮全部显示。它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。
二、设计方案
1、设计目的
在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目，如果要是让抢答者用举手等方法，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。
2、方案
方案一:采用数字电路
定时抢答器的总体框图如图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态。抢答器要完成以下四项工作：
①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；
②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；
③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；
④控制电路要保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
方案二:采用单片机
当主持人宣布抢答开始的时候，按下开始按钮，此时电路进入抢答状态，选手的输入采用了扫描式的输入，之后把相应的信息送往单片机，再由单片机输出到显示输出电路中。此时有人第一按下相应的抢答按钮，经过单片机的控制选择，在八段显示器上显示相应的号码，并锁存，同时禁止其他按钮的输入。
方案三〈采用PLC 当主持人打开启动开关后，在设定时间TO 内，如果某组抢先按下抢答按钮，则驱动音效电路①发出声响，指示灯LI亮，并且在8段数码管显示器上显示出抢答成功的组号，此时电路实现互锁，其他组再按下抢答按钮为无效;如果在时间TO内，无人应答，则驱动音效电路②发出声响，指示灯L2亮，表示抢答者均放弃该题;在抢答成功后，主持人打开限时开关SW2，启动计时器，在设定的时间TI 内回答有效，当到达设定时间TI时，驱动音效电路③，指示灯L3亮，表示答题时间到。
3、方案选择 通过上面的方案比较，数字电路的制作方案比较容易实现，并且在原理方面也是比较简单，所以我选择采用第一种方案来完成抢答器电路。
4、设计系统功能 基本功能：
（1）同时供8名选手比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
（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。
（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，扬声器发出声响提示，并在七段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。
三、电路设计
四、实物图
五、调试
在调试中出现了一个问题，就是CD4511不能锁存，最后在吧R15那个电阻直接取消了就成功了
第五篇：4路抢答器设计程序
#include
unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0，//0~f显示表
0x99,0x92,0x82,0xf8，0x80,0x90,0x88,0x83，0xc6,0xa1,0x86,0x8e};unsigned char code table0[]={0xf1,0xf2,0xf4,0xf8};
//P2口位选
unsigned char code table2[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
//P3口送行信号 unsigned char display[]={0,0,0,0};//显示位 void sw1();
//子函数申明 void sw2();void sw3();void sw4();void xianshi();void init();unsigned char temp,num2,x,x1,x2,a,count;
//变量声明 int num,num1;unsigned char key;unsigned char i,j;sbit P3_4=P3^4;sbit P3_5=P3^5;sbit P3_6=P3^6;sbit P3_7=P3^7;sbit k1=P1^0;
//位申明（时间加）sbit k2=P1^1;
//位申明（时间减）sbit k3=P1^2;
//位申明（开始）sbit k4=P1^3;
//位申明（复位）sbit sp=P1^4;
//蜂鸣器 sbit l1=P1^5;
//LED显示 sbit l2=P1^6;
//LED显示
void delay(unsigned char z)
//延时1ms子函数 {
unsigned char x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);}
void init()
//初始化子函数 { a=0;TMOD=0x01;
//定时器T0工作方式设定
TH0=(65536-10000)/256;//装初值
TL0=(65536-10000)%256;EA=1;
//开定时器T0 ET0=1;
if(k1==0)
//判断时间加K1是否按下
{
delay(5);
//延时躲过抖动
if(k1==0)
//再次确认是否按下K1
{
num++;
//时间自加1
if(num==99)
//如果时间num=99，清零num
{
num=0;
}
num2=num;
//将num值赋值给num2
while(k1==0);//等待K1松手
}
}
if(k2==0)
//判断时间减K2是否按下
{
delay(5);
//延时躲过抖动
if(k2==0)
//再次确认是否按下K2
{
num--;
//时间自减1
if(num==-1)//如果时间num=-1，赋值num=99
{
num=99;
}
num2=num;//将num值赋值给num2
while(k2==0);//等待K2松手
}
}
if(k3==0)
//判断开始按钮K3是否按下
{
delay(5);
//延时躲过抖动
if(k3==0)//再次确认是否按下K3
{
x++;
//自加1
if(x==2)//假如x=2，清零x
{
x=0;
}
}
} }
void keyboad()
//按键检测子函数 { while(1)
{
P3=0xff;
//读引脚前需写入高电平
P3_4=0;
//置第一行线为低
temp=P3;
//P3口信息送入temp中
temp=temp & 0x0f;//屏蔽高四位，保留低四位
if(temp!=0x0f)//判断：假如列线有不为高的时候，执行if循环体
{
delay(5);//延时躲过抖动
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;//判断是哪个键按下
switch(temp)
{
case 0x0e: //第一行第四个按下
{delay(5);num1=4;l2=0;xianshi();} //第一行第一个键按下
break;
case 0x0d:
//第一行第三个按下
{delay(5);num1=3;l2=0;xianshi();}
break;
case 0x0b:
//第一行第二个按下
{delay(5);num1=2;l2=0;xianshi();}
break;
case 0x07: //第一行第一个按下
{delay(5);num1=1;l2=0;xianshi();} break;//第一行第一个键按下
}
}
}
P3=0xff;
P3_5=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
delay(5);//延时躲过抖动
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
{delay(5);num1=8;l2=0;xianshi();} break;
case 0x0d:
{delay(5);num1=7;l2=0;xianshi();} break;
case 0x0b:
{delay(5);num1=6;l2=0;xianshi();} break;
case 0x07:
{delay(5);num1=5;l2=0;xianshi();} break;
}
}
}
P3=0xff;
P3_6=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
delay(5);//延时躲过抖动
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
{delay(5);num1=12;l2=0;xianshi();} break;
case 0x0d:
{delay(5);num1=11;l2=0;xianshi();} break;
case 0x0b:
{delay(5);num1=10;l2=0;xianshi();} break;
case 0x07:
{delay(5);num1=9;l2=0;xianshi();} break;
//第二行第四个键按下//第二行第三个键按下//第二行第二个键按下//第二行第一个键按下//第三行第四个键按下//第三行第三个键按下//第三行第二个键按下//第三行第一个键按下
}
}
}
P3=0xff;
P3_7=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
delay(5);//延时躲过抖动
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
{delay(5);num1=16;l2=0;xianshi();} break;
case 0x0d:
{delay(5);num1=15;l2=0;xianshi();} break;
case 0x0b:
{delay(5);num1=14;l2=0;xianshi();} break;
case 0x07:
{delay(5);num1=13;l2=0;xianshi();} break;
}
temp=P3;
P0=table[key];
}
}
} }
void xianshi(){
TR0=0;
//停止定时计数
num=0;
//倒计时num清零
sp=1;
//成功抢答，蜂鸣器叫
delay(100);
//延时一段时间
sp=0;
//关蜂鸣器
//第四行第四个键按下//第四行第三个键按下//第四行第二个键按下//第四行第一个键按下
while(1)
{
for(a=0;a<4;a++)//显示部分位选
{
delay(5);
P2=table0[a];
P0=table[display[a]];
}
display[0]=num/10;
//倒计时显示0
display[1]=num%10;
display[2]=num1/10;
//显示抢答者号
display[3]=num1%10;
if(k4==0)
//判断复位键K4是否按下
{
num=num2;
//num2值赋值给num
num1=0;
//清零抢答者号显示
TR0=1;
//启动定时器TO
l1=1;
//D1,D2关闭
l2=1;
return;
}
} }
void main()
//主函数 {
l1=1;
//D1,D2关闭
l2=1;
sp=0;//初始化蜂鸣器
x=0;
num=num2=30;
//赋初值
while(1)
{
if(x==1)
//开始键按下
{
delay(5);
TR0=1;
//启动定时
while(1)
{
keyboad();//调用按键检测子函数
if(k4==0)//判断复位键是否按下
{
l1=1;//D1,D2关闭
l2=1;
delay(5);
num=num2;//倒计时时间30秒赋值给num
TR0=1;//启动定时器T0
}
}
}
else
//开始键没有按下
{
for(a=0;a<4;a++)
//显示部分位选
{
delay(5);
P2=table0[a];
P0=table[display[a]];
}
display[0]=num/10;//倒计时显示0
display[1]=num%10;
display[2]=num1/10;
//显示抢答者号
display[3]=num1%10;
init();
//初始化
}
} }
void time0()interrupt 1 //定时器T0中断 {
TH0=(65536-10000)/256;
//重装初值
TL0=(65536-10000)%256;count++;
//中断次数记录
if(k4==0)
//复位键K4检测
{
num=num2;
TR0=1;
num1=0;
return;
}
for(a=0;a<4;a++)
{
delay(10);
P2=table0[a];
P0=table[display[a]];
} display[0]=num/10;
//倒计时显示0
display[1]=num%10;
display[2]=num1/10;//显示抢答者号
display[3]=num1%10;
if(count==100)
//1秒定时是否已到
{
count=0;
//清零记录
num--;
//显示倒计时自减一
if(num<6)
//倒计时倒数6秒，D2亮，蜂鸣器报警
{
l1=~l1;
sp=1;
delay(100);
sp=0;
if(num==0)
//倒计时为0，D2亮，蜂鸣器报警
{
l1=0;
sp=1;delay(200);sp=0;
delay(100);
sp=1;delay(200);sp=0;
delay(100);
sp=1;delay(200);sp=0;
}
if(num==0)
{
while(1)
{
xianshi();
//调用延时子函数
if(k4==0)//假如复位键按下
{
l1=1;
//D1,D2灭
l2=1;
num=num2;//30秒倒计时赋值给num
TR0=1;//启动定时器T0
return;
}
}
}
} } x2++;if(x2==4){
x2=0;} P3=table2[x2];
//分别给行线送低电?
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