数字抢答器设计
数字式竞赛抢答器设计
目 录1 引言 (1)1.1设计背景 (1)1.2VHDL简介 (1)1.3Q UARTUSⅡ简介 (3)2 数字抢答器的设计 (3)2.1系统设计要求 (3)2.2设计思路 (4)2.3数字抢答器系统工作流程图 (5)3 数字抢答器的实现 (6)3.1数字抢答器的顶层原理图 (6)3.2系统各功能模块的实现 (7)3.2.1 抢答鉴别模块qdjb (7)3.2.2 记分器模块JFQ (7)3.2.3 计时器模块JS (8)3.2.4 数码管显示模块 (8)3.2.5 喇叭报警模块beepf (9)4 数字抢答系统仿真及分析 (10)4.1抢答鉴别模块仿真波形 (10)4.2计分模块仿真波形 (11)4.3计时模块仿真波形 (11)4.4管脚锁定 (12)4.5显示结果的几种情况 (13)5 总结 (14)5.1设计制作过程中遇到的问题及解决方案 (14)5.2本设计有以下几个可以改进的地方 (15)参考文献 (16)附录 (17)抢答鉴别模块的VHDL程序 (17)记分器模块的VHDL程序 (18)计时器模块的VHDL程序 (20)动态扫描模块的VHDL程序 (21)译码器模块的VHDL程序 (22)蜂鸣器报警模块的VHDL程序 (23)1 引言1.1 设计背景人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA 技术。
EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计以及PCB设计。
没有EDA技术的支持，想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的,但是面对当今飞速发展的电子产品市场，设计师需要更加实用、快捷的EDA工具，使用统一的集体化设计黄精，改变传统的设计思路，将精力集中到设计构想、方案比较和寻找优化设计等方面，需要以最快的速度，开发出性能优良、质量一流的电子产品，对EDA技术提出了更高的要求。
数字抢答器的设计(数电课程设计)
数字电路课程设计一、设计任务和要求：1. 抢答器同时供4名选手抢答，抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。
2. 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。
3. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。
4. 在“抢答开始”命令发出后，超出规定时间无人抢答，定时显示器上显示9,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且红灯亮。
5．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者序号:红灯亮。
二、总体方案选择：工作原理如框图所示：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器显示0，定时器显示时间（0）；此时,若有人抢答, 为违规抢答,LED显示器显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变;主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，抢答器工作，同时定时器计时,选手在定时时间内抢答时，抢答器完成:优先判断, 编号锁存, 编号显示。
若在10秒内无人抢答，10秒到后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效，且红灯亮。
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。
数字抢答器框图：抢答按钮优先编码锁存器译码电路译码显示电路主持人控控制电路制开关秒脉冲产生定时电路译码电路显示电路三,单元电路设计所用器材芯片数量芯片数量555一片74LS161一片74LS75一片74LS32一片74LS48两片74LS20 一片74L04 一片七段显示管两个74L08一片发光二极管2个74L000 一个电阻6个电容:0.01uf 4.7uf 各一个面包板一块该电路完成两个功能：一是分辨出抢答的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键,操作无效。
八路智力抢答器课程设计
数字抢答器电路设计一、设计题目八路竞赛抢答器二、课程设计目的1、培养数字电路的设计能力。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、设计内容和要求3.1 设计内容⒈设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
⒉给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。
⒊抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示。
此外，要封锁输入电路，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将系统清零为止。
4.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告3.2 设计要求⒈抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时蜂鸣器发出声响。
⒉参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
⒊如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。
四、设计总体框如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。
其工作原理如下：抢答器系统原理框图如上所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，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五、单元电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计其原理说明：(1)、抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。
数字抢答器设计报告
数字电路课程设计——抢答器的设计一、实验目的：四路数字抢答器的设计二、实验要求：1. 抢答器同时供4名选手抢答，分别用4个按钮D１~ D４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，并在LED数码管上显示，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。
4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如10秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，禁止抢答，定时显示器上显示9,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且红灯亮。
7．在主持人未启动“开始”键前，如有抢答者则其对应的红灯亮，同时数码管显示其号码。
8、选做功能:要求不仅要显示组号,还要显示抢答的次序。
三、实验框图及总体设计：如图所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器灭灯，开关灯灭，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，开关灯亮，抢答器工作，同时定时器倒计时。
选手犯规提前抢答时，抢答器完成：编号锁存、编号显示以及对应红灯亮。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次将开关接地并重新复位。
数字抢答器框图：四、主要单元电路设计：所用器材:1、输入控制电路：此电路要求能够区分抢答者是否违规：若输入的抢答信号是在“抢答开始”命令下达之前发出，则该抢答者犯规，输入控制电路应发出“抢答无效”信号，并配合抢先信号锁定电路使抢答者所在组对应的指示灯亮；若抢答信号是在“抢答开始”命令下达之后发出，则抢答有效。
数字抢答器的设计
数字抢答器的设计1、设计要求（1）8路开关输入。
（2）显示与输入开关编号相应的数字1~8。
（3）输出具有唯一性和时序第一的特征。
2、设计原理及框图本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可用触发器或锁存器等。
在得到第一抢答器信号后，立即将其输入锁存，并使其他组别的抢答器信号无效。
当电路锁存第一抢答信号后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答组别的数字。
完成本次抢答后，由节目主持人控制解锁电路，电路清零，重新开始抢答。
根据抢答器的工作原理，其设计框图如图1所示。
图1 抢答器设计框图3、单元电路设计及仿真调试1）抢答开关电路和触发锁存电路抢答开关电路由多路开关组成，每一竞赛者与一组开关对应。
开关为动合型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动断开。
8路抢答器开关如图2所示，电路中R1~R8为上拉线电阻，本电路采用CMOS集成电路组成，故上拉电阻采用1 MΩ的电阻。
当按下任一开关时，相应的输入为低电平，否则为高电平，如电路中按下开关5，对应的电路输入端5D输入低电平，其他路输入高电平。
当某一开关首先被按下时，触发器锁存电路被触发，在输出端输出相应的开关电平信号，利用这个变化的开关电平将本触发电路锁存，使随后其他开关触发输入无效。
8路触发器锁存电路如图2所示，图中74HC375为八边沿D锁存器，当所有开关均未按下时，锁存器输出为高电平。
经8输入与非门和非门后的反馈信号仍然为高电平，该信号送入到与门U4输入端，控制与门开启，从而控制时钟信号加到CLK端。
抢答开始后，当某一组竞赛者将开关首先按下时，必然有一路D锁存器的输入为低电平，经锁存器后输出为低电平，使反馈信号为低电平，从而封锁时钟信号。
这时，随后的竞赛者按下按钮无效，达到锁存第一时间抢答者的目的。
图22）编码电路编码电路的作用是将某一开关信号转换成相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
编码电路采用74HC147集成电路，该集成电路为10线-4线优先编码器，输入低电平有效，当某一输入为低电平时，输出为相应的8421BCD码的反码，该编码器多余的输入端应接高电平。
抢答器的设计与制作（五篇范例）
抢答器的设计与制作（五篇范例）第一篇：抢答器的设计与制作抢答器的设计与制作抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。
1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1抢答器的组成框图（１）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
（２）触发锁存电路当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。
（３）编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
（４）７段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（５）数码显示器数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。
本设计提供的为LED数码管。
1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为８路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，一开始，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经８输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平，该信号作为锁存器使能端控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当任一开关按下时，输出信号中必有一路为低电平，则反馈信号变为低电平，锁存器刚刚接收到的开关被锁存，这时其它开关信息的输入将被封锁。
数字式竞赛抢答器数电课程设计报告
数字式竞赛抢答器数电课程设计报告数电课程设计报告题目：数字式竞赛抢答器学院：专业班级：姓名：学号指导老师：年5 月 20日1、设计题目数字式竞赛抢答器2、设计要求1）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。
2）4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其它选手抢答。
4）抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
5）如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
3、设计方案3.1 各功能方案选择抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，而且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。
抢答时间设定9秒，报警响声持续1秒。
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。
定时器倒计时，扬声器给出声响提示。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
(完整)EDA课程设计——数字抢答器
数字式竞赛抢答器设计要求1、设计一个可容纳4组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮,供抢答使用.2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。
3、设置一个主持人“复位”按钮。
4、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有指示灯显示抢答组别,扬声器发出 2～3 秒的音响。
5、设置一个计分电路,每组开始预置 100 分,由主持人记分,答对一次加 10 分，答错一次减 10 分。
1、总体方案设计原理及分析1.1、方案原理按照设计要求，设计一个4组参赛的抢答器,所以这种抢答器要求有四路不同组别的抢答输入信号，并能识别最先抢答的信号，直观地通过数码显示和蜂鸣报警等方式提示主持人并显示出组别；同时该系统还应有复位功能。
主持人按下系统复位键（RST)，系统进入抢答状态，计分模块输出初始信号给数码显示模块并显示出初始值。
当某参赛组抢先将抢答键按下时，系统将其余三路抢答信号封锁，同时扬声器发出2-3秒的声音提示，组别显示模块送出信号给数码显示模块,从而显示出该抢答成功组台号，并一直保持到下一轮主持人将系统清零为止。
主持人对抢答结果进行确认，随后，计时模块送出倒计时计数允许信号，开始回答问题，计时显示器则从初始值开始以计时，在规定的时间内根据答题的正误来确定加分或减分，并通过数码显示模块将成绩显示出来。
计时至0时，停止计时，扬声器发出超时报警信号，以中止未回答完问题。
当主持人给出倒计时停止信号时，扬声器停止鸣叫.若参赛者在规定时间内回答完为题，主持人可给出倒计时计数停止信号,以免扬声器鸣叫。
主持人按下复位键,即RST 为高电平有效状态，清除前一次的抢答组别，又可开始新的一轮的抢答。
此抢答器的设计中采用自顶向下的设计思路,运用VHDL 硬件描述语言对各个模块进行层次化、系统化的描述,并且先设计一个顶层文件，再把各个模块连接起来。
1。
2、方案设计框图主电路 扩展功能电路图1 方案系统结构图1.3、方案各路功能分析此方案是由主体电路和扩展电路两部分构成，整个系统包括这样几个主要模块：抢答鉴别模块、抢答计时模块、抢答计分模块、译码显示模块、报警模块。
4路抢答器数字电路课程设计
4路抢答器数字电路课程设计课题名称：数显抢答器的设计数字电子课程设计任务书设计题目：数显抢答器的设计1.参加抢答的组数为四组。
2.判别选组电路需要能够迅速准确地判定抢答者，同时能够排除其他组的干扰信号，闭锁其他各路输入。
3.对于优先抢答者，需要有音响提示和数字显示。
任务设计要求：1.调研、查找并收集相关资料。
2.进行总体设计，并画出框图。
3.进行单元电路设计。
4.绘制电器原理图。
5.列写元器件明细表。
6.撰写设计说明书，字数约2500字左右。
7.参考资料目录。
参考资料：XXX主编电子技术基础，高等教育出版社。
XXX主编数字电子技术基础，高等教育出版社。
XXX等编著电子设计技术，XXX。
XXX主编电工实教程，机械工业出版社。
教研室主任签字：年月日目录：1.抢答器电路设计1.1 设计任务和要求1.2 方案比较2.硬件设计2.1 抢答电路2.2 定时电路本文介绍了一个单元电路设计的系统总体方案及硬件设计，包括报警电路和时序控制电路。
在软件设计方面，本文还进行了详细的介绍。
最后，结合本次课程设计的体会，提出了一些改进方案。
在单元电路设计方面，本文详细介绍了报警电路和时序控制电路的设计。
报警电路主要用于监测系统中的异常情况并发出警报，而时序控制电路则用于控制系统中各个部分的时序。
在设计过程中，我们充分考虑了电路的稳定性和可靠性，并进行了多次实验验证。
在系统总体方案及硬件设计方面，本文提出了一个基于嵌入式系统的设计方案。
该方案采用了多种传感器来实现对系统的监测和控制，并通过单片机来实现数据的处理和控制。
同时，我们还进行了硬件电路的设计和搭建，确保系统的正常运行。
在软件设计方面，本文详细介绍了系统的软件设计流程和实现方法。
我们采用了C语言进行程序编写，并通过仿真和调试确保程序的正确性和稳定性。
同时，我们还实现了一些额外的功能，如数据存储和远程控制等。
在课程设计体会中，我们总结了本次设计中的经验教训，并提出了一些改进方案。
数字抢答器课程设计摘要
数字抢答器课程设计摘要一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字抢答器的基本工作原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学会使用数字抢答器进行简单的竞答活动，并能分析其优缺点。
3. 掌握数字抢答器中涉及的电子元件知识，如按钮、LED灯、晶体管等。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成数字抢答器的组装和调试。
2. 提高学生问题解决能力，能针对数字抢答器出现的问题进行排查和维修。
3. 培养学生团队协作能力，通过小组合作完成竞答活动。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好，激发学习热情。
2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，提高创新意识。
3. 增强学生竞争意识和公平意识，培养良好的竞赛道德。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生在动手实践中学习数字抢答器的工作原理和组装技巧。
针对初中年级学生，课程内容紧密结合课本知识，注重实践操作和团队合作。
教学要求注重培养学生动手能力、问题解决能力和创新精神，同时关注学生情感态度的培养。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、示范和实践活动，让学生掌握数字抢答器的基本原理和电路组成，学会使用和分析竞答活动。
2. 技能目标：通过动手实践，培养学生组装、调试和维修数字抢答器的能力，提高团队协作能力。
3. 情感态度价值观目标：通过竞答活动，培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情，培养良好的竞赛道德。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合课本相关章节，组织以下内容：1. 数字抢答器原理介绍：讲解数字抢答器的基本工作原理，电路组成，涉及电子元件的功能及相互关系。
2. 电路元件识别与使用：学习按钮、LED灯、晶体管、电阻、电容等电子元件的识别和使用方法。
3. 数字抢答器组装与调试：指导学生按照电路图进行数字抢答器的组装，并学会使用万用表等工具进行调试。
4. 竞答活动组织与实施：设计竞答题目，组织学生进行数字抢答器竞答活动，培养学生的实际操作能力。
8路抢答器设计(含完整图)
数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
另外设置系统清除开关一个，该开关由主持人控制。
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零为止。
当主持人按下清除键后，参赛选手可以进行抢答，同时倒计时电路开始倒计时，抢答有效时，红灯亮，倒计时停止，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。
2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。
74LS148外部管脚图、真值表如图所示：图一 74ls148 真值表由表不难看出，在0=S 电路正常工作状态下，允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平，即有编码输入信号。
7I 的优先权最高，0I 的优先权最低。
当07=I 时，无论其它输入端有无输入信号（表中以x 表示），输出端只给出7I 的编码，即000012=Y Y Y ，当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图２ 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时，无论其它输入端有无输入信号，只对6I 编码，即输出为001012=Y Y Y 。
简易数字抢答器设计
设计题目：（简易数字式竞赛抢答器设计）简易数字式竞赛抢答器设计一、设计任务及要求：在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器。
通过抢答器的数显、灯光和音响等手段指示出第一抢答者。
同时，还可以设置定时、记分、犯规及奖惩记录等多种功能。
（一）具体要求：设计制作一个可容纳3个组参赛的抢答器。
1、每组设置一个抢答开关，分别为S0,S1,S2（高电平，即逻辑“1”有效）。
2、设置主持人控制键：J0是用于控制整个系统清零的按钮（高电平，即逻辑“1”有效），J l是用于发布抢答开始命令的开关（高电平，即逻辑“1”有效）。
3、设计抢答定时（20秒）电路，且计时起点与抢答命令J1同步，抢答者必须在定时20秒内进行抢答，超时而无人抢答则题目作废。
4、设计第一抢答信号鉴别和锁存功能。
在主待人发布抢答命令之后，第一抢答者按下抢答开关后，电路应记忆下第一抢答者的组别，并封锁其他各组的按钮，即其他任何组按键都不会使电路响应。
（二）输入输出说明：1、输入信号：四个控制开关S0、S1、S2、J1 和1个按钮J0。
2、外部输入脉冲信号时钟源CP（2Hz），经适当分频后供控制器和定时器使用。
3、定时时间输出接到外部的2个8421BCD数码管M1、M2上，显示定时时间（19～00）。
4、输出以发光二极管LED方式指示第一抢答者，各组的发光二极管分别是L0，L1，L2。
其具体框图如下：根据如上说明，本设计的主要任务和设计要求是：1、按照现代数字系统的Top-Down模块化设计方法，提出数字式竞赛抢答器设计系统的整体设计方案，并进行正确的功能划分，分别提出并实现控制器、定时器、第一信号鉴别等模块化子系统的设计方案。
2、在ModelSim的EDA设计环境中，完成系统的顶层设计、各子系统的模块化设计。
分别完成各个基于V erilog HDL语言实现的子模块（包括控制电路、定时电路、第一信号鉴别电路）的逻辑功能仿真。
数字电路课程设计—四路抢答器
数字电路课程设计—四路抢答器数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。
3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。
方案二：脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器 ，实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。
故采用方案二。
四．单元电路的设计 1.脉冲电路：由555电路提供CP 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为：747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号 为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0， 接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
数字抢答器的设计及原理 毕业设计
数字抢答器的设计及原理摘要随着计算机技术的高速发展,数字电路以其自身的特点,已广泛应用于各个领域.在知识竞赛中,特别是做抢答题目的时候,靠视觉是很难判断出哪组先抢答成功.本次设计的抢答器目的就是解决这些问题.整体的电路可以分为两部分：第一部分是抢答电路,第二部分是定时、报警电路.抢答器具有锁存与显示功能；定时、报警电路不仅可以对抢答及回答问题的时间进行定时,而且即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题.整个电路按单元分可分为编码单元,锁存单元,加法器单元,设定抢答时间单元,和译码单元五个部分.本设计对各单元所需的元器件进行了详细的介绍,并附上了电路图,最终完成了设计目的.关键词：抢答器；数字电路；定时；译码；锁存ABSTRACTWith the rapid development of computer technology, digital circuit with its own characteristics has been widely used in various fields.a nd In the knowledge competition, especially when do vies to answer first subject, it is difficult to judge by visual out which section first vies to answer first success. The design of the purpose is vies to answer first to solve these problems. The whole circuit can be divided into two parts: the first part is vies to answer first circuit, the second part was the timing, alarm circuit. Vies to answer first instruments have lock to save and display; Timing, alarm circuit can not only to vies to answer first and answer problem of time for timing, and even if the two groups of vies to answer first time is a few microseconds, also can distinguish which group of preferred the answer. The whole circuit as a unit points can be divided into coding units, lock CDS yuan, adder unit, set vies to answer first time unit, and decode unit of five parts. The design of each unit required components is introduced in detail, and attach the circuit diagram, eventually completed the design purpose.Key words: Vies to answer first device; Digital circuit; Timing; Decoding; Lock to save目录1引言 (1)2设计任务目的及要求 (1)2.1设计目的 (1)2.2设计要求 (1)3工作原理及设计方案 (2)3.1原理框图 (2)3.2设计思路 (3)3.3设计流程图 (3)3.4设计方案 (4)4单元电路设计与实现 (5)4.1编码单元 (5)4.2锁存单元 (6)4.3加法器单元 (7)4.4设定抢答时间单元 (8)4.5译码单元 (9)4.6秒脉冲电路 (9)4.7报警电路 (10)5选用74系列芯片实现的理由： (11)6实验工具 (11)7接线要求 (11)8改进设想及建议 (12)9实验结果 (12)10 心得体会 (12)参考文献 (13)致谢................................................................................................ 错误!未定义书签。
数字智力竞赛抢答器设计
指导教师签字：2015 年 12月 25摘要随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。
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较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。
做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,因此设计了本抢答器。
数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。
关键字：抢答电路；定时电路；报警电路；时序控制。
1 系统的概述1.1课题研究的相关背景当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。
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。
因此，我选择简易逻辑数字抢答器这一课题。
简易逻辑数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
数字抢答器课程设计
课程设计报告设计题目：数字抢答器班级：计算机1303班学号：20133863姓名：刘保栋指导老师：杨楠摘要在科技高速发展的21世纪，人才成为最重要的社会资源之一。
竞争日益激烈，人才选拔，评选择优的活动越加频繁，而在这些活动当中，往往分为几组选手参加，针对主持人提出的问题，如果用举手的方式抢答，往往会因主持人判断的误差，造成比赛的不公平性。
本着公平公正的原则，就需要有一种稳定、准确的工具，因此数字竞赛器应运而生，当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，那么也就必然离不开抢答器。
因此抢答器是机关学校、电视台等单位开展智力竞赛活动必不可少的设备，通过抢答者的按键、数码显示等能准确、公正、直观地判断出优先抢答者。
本产品采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，由数字电路以及外围电路组成，分为八路抢答；在抢答同时附有声音输出接口，提示主持人此时已完成这次的抢答。
不仅如此，为了方便不同场合的智力竞赛活动，为需要定时答题者提供可调计时器，无需人工参与。
与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰、成本低、易操作、制作方便等优点。
由于其准确性高、实用性强，所以得到迅速推广，从最初的益智类节目，广泛应用到各类活动、娱乐节目中。
早期的竞赛器只由几个过三极管、可控硅、发光二极管等组成，能通过发光二极管的指示辨认出选手号码，现在大多数竞赛器单片机或数字集成电路组成。
关键词：竞赛活动、抢答、锁存、复位、可调倒计时目录第1章概述第2章课程设计任务及要求2.1 设计任务2.2 设计要求第3章系统设计3.1方案论证3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明3.2.2 系统原理图及工作原理`3.3 单元电路设计3.3.1单元电路工作原理第4章软件仿真4.1 仿真电路图4.2 仿真过程4.2 仿真结果第5章安装调试5.1 安装调试过程第6章结论第7章使用仪器设备清单收获、体会和建议参考文献第1章概述通过课题设计一个八路抢答器与可调定时器，运用所学数字电子电路的知识进行理论设计、安装调试、后期制作、分析总结等环节，以提高在电子技术方面的实践技能和科学作风，学习掌握工程设计的方法和组织实践的基本技能。
基于单片机的8路抢答器的设计
基于单片机的八路抢答器设计方案第一章抢答器设计功能分析1.1 数字抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生, 它是用于很多竞赛场合, 真正实现先抢先答, 让最先抢到题的选手来回答问题。
抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。
选手们都站在同一个起跑线上, 体现了公平公正的原则。
1.2 设计任务与要求1.基本要求:给主持人设置一个开关, 用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。
抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后, 若有选手按动抢答器按钮, 编号立即锁存, 并在LED数码上显示选手的编号, 同时扬声器给出音响提示。
此外, 要封锁输入电路, 禁止其他选手抢答。
1.发挥部分:2.抢答器具有定时抢答的功能, 且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30秒）。
当节目主持人启动“开始”键后, 要求定时器立即减计时, 并用显示器显示, 同时扬声器发出短暂的声响, 声响持续时间0.5秒左右。
3.参加选手在设定的时间内抢答, 抢答有效, 定时器停止工作, 显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间, 并保持到主持人将系统清零为止。
如果定时抢答的时间已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效, 系统短暂报警, 并封锁输入电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示器上显示00。
选手如果在主持人按开始键之前违规抢答, 系统报警, LED显示违规选手号码和FF, 直到主持人按下停止键。
第二章抢答器方案论证抢答器的实现方式有种多样, 通过纯电子器件搭建电路实现, 如优先编码器, 锁存器, 555定时器译码器等, 纯电子器件实现没有软件参与, 调试简单, 但是它不易于扩展和修改, 而且电路结构复杂, 调试困难电子, 电子器件管脚很多, 实际搭建起来费时费力, 焊接很容易出错。
于是, 我想到了用单片机实现。
单片机体积小价格低, 应用方便, 稳定可靠。
单片机将很多任务交给了软件编程去实现, 大大简化了外围硬件电路, 使外围电路的实现简单方便。
数字电路课程设计--抢答器
数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子信息工程班级：实习时间：12月10日~12月21日一．题目：数字抢答器二．任务和要求：数字抢答器允许在规定的时间内进行抢答,可以数字显示抢答者的序号,并配有相应的灯光指示.对犯规的抢答者,除用灯光报警外,还应显示出犯规者的序号,若规定抢答时间已过,要求告示任何输入的抢答信号君无效,除非重新下达抢答命令.1. 此抢答器要求有四路，抢答后其余人抢答无效；2．抢答时间为10秒，在此期间内的抢答视为有效，并用灯指示； 3．抢答开始前及计时结束后抢答无效，并用灯指示。
三．总体方案的选择：四．单元电路的设计1. 时钟电路时钟电路采用555产生1Hz 的脉冲信号，电路图如下：U2LM555CMGND 1DIS 7OUT3RST 4VCC8THR 6CON5TRI 2VCC 5V R14.7kΩR2150kΩC110nF 3C24.7uF VCC2102. 抢答锁存电路:控制电路 计时电路 时钟电路 显示驱动电路抢答电路 译码电路 显示驱动电路 主持人电路状态电路在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由75来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态，拒绝之后接收到的任何输入信号，如此即可实现锁存。
74LS75真值表：1C2C 3C4C Q1 1 10 X 0X 0 Qn当有一组队员按下开关后，Q1’,Q2’,Q3’,Q4’中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，送到75的1C2C,3C4C端口，保持状态不变，实现锁存功能。
译码电路：当某个队员正常抢答上以后，要显示他的编码号，必须把该信号转换为二进制代码。
其关系为：Q1 Q2 Q3 Q4 A B C D1 0 0 0 1 0 0 00 1 0 0 0 1 0 00 0 1 0 1 1 0 00 0 0 1 0 0 1 0由上真值表知：2Q=；C=Q4；D=0；=；3B∙Q31QQA∙综上可得到抢答锁存电路的电路图3.计时电路：计时电路采用161芯片，产生10秒的倒计时161功能表如下：fg 状态转移图如下：计时到0后，由主持人电路产生置数信号，使161载入初值0110.电路图如下：4. 计数器的译码显示电路：两片74LS48的译码电路相同，连接图如下：5. 控制电路控制电路输入主持人电路的RESET ，START 信号，抢答器电路产生的S 信号，计时器产生的T 信号，输出各复位和使能信号。
电子技术课程设计 数字式竞赛抢答器
目录一、设计任务与要求 (1)二、总体框图 (1)三、选择器件 (2)四、功能模块 (3)五、总体设计电路图 (10)六、设计心得体会 (11)数字式竞赛抢答器一、设计任务与要求在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。
同时，还可以设置计分、犯规及奖惩记录等多种功能。
本设计的具体要求是：（1）设计一个可容纳4组参赛者的数字智力抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。
（2）电路具有第一抢答信号的鉴别功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示抢答者的组别，同时扬声器发出“嘟嘟”的双音音响，且持续2-3秒。
此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。
（3）设置计分电路。
每组在开始时预置成00分，抢答后由主持人计分，答对一次加10分，否则减10分。
二、总体框图根据系统设计要求可知，系统的输入信号有：各组的抢答按钮A、B、C、D, 系统清零信号CLR,计分复位端RST,加分按钮ADD;系统的输出信号有：四个组抢答成功与否的指示灯控制信号输出端口LEDA、LEDB、LEDC、LEDD，抢答成功组别显示的控制信号若干，各组计分动态显示的控制信号若干。
本系统应具有的功能有：第一抢答信号的鉴别和琐存功能；各组得分的累加的动态显示功能。
由以上分析可知，可将整个系统分为两个主要模块：抢答鉴别模块QDJB；抢答计分模块JFQ。
对于需要显示的信息，需要接译码器，进行显示译码。
整个系统的组成框图如图（一）所示。
图（一）数字式抢答器的组成框图系统的设计思路如下：当主持人按下使能端时，A、B、C、D四位抢答者谁最先抢答成功则此选手的台号灯(LEDA-LEDD)将点亮，并且主持人前的组别显示数码管将显示出抢答成功者的台号；接下来主持人提问，若回答正确，主持人按加分按钮ADD，抢答计分模块JFQ将给对应的组加分，并将该组的总分显示在对应的选手计分数码管JF2_A-JF0_A、JF2_B_JF0_B、JF2_C-JF0_C、JF2_D-JF0_D 上。
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唐山学院数字电子技术课程设计题目数字抢答器设计系 (部) 信息工程系班级 12电本班姓名学号 4120208xxx指导教师马军爽樊艳2014 年 6 月 30 日至 7 月 4 日共 1 周2014年 7 月 3 日目录1 引言 02 仿真软件介绍 (1)Multisim (1)Multisim 10概述 (1)界面基本操作 (1)使用注意事项 (2)3 设计及原理 (2)设计目的 (2)总体框图 (2)工作原理 (3)4 单元设计方案 (3)抢答电路的设计 (4)定时电路的设计 (4)报警电路的设计 (4)5 单元设计测试 (5)抢答功能测试 (5)定时电路的测试 (5)禁止抢答电路的测试 (5)6 课程设计总结 (5)参考文献.............................................. 错误!未定义书签。
附录 (6)附录1 元器件清单 (6)附录2 总体电路设计图 (6)1 引言抢答器是一种应用非常广泛的设备，无论是在学校、工厂、军队还是益智性电视节目都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。
它能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号，也能显示出每个选手的抢答时间，使比赛大大增加了娱乐性的同时，也更加公平、公正。
目前市场上已有各种各样的智力竞赛抢答器，但绝大多数是早期设计的，由模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品。
数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
优先编码器、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。
通过定时电路实现计时功能，构成扩展电路。
在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手编号并经数码管显示出来，同时给出声音提示，还要封锁电路，使其他选手再抢答则无效。
当选手问答完成后，主持人将系统恢复。
如果抢答时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，报警电路发出报警，禁止选手超时后抢答。
本设计以六路抢答器为基本概念，从实际应用出发，利用multisim完成了原理图设计和电路仿真，由抢答电路、倒计时电路、报警电路组成。
实现能同时供6人抢答的电路。
2 仿真软件介绍MultisimMultisim10是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
Multisim 10概述目前在各高校教学中普遍使用，网上最为普遍的是Multisim ，NI于2007年08月26日发行NI系列电子电路设计软件，NI Multisim v 10作为其中一个组成部分包含于其中。
有了Multisim 软件，就相当于拥有了一个设备齐全的实验室，可以非常方便的从事电路设计、仿真、分析工作。
此软件可以提供以下便利：通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路；通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为；借助高级电路分析, 理解基本设计特征；通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试；通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。
NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。
与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
在搭建实际电路之前，采用Multisim10仿真软件进行虚拟测试，可使实验方法和实验手段现代化，扩展实验容量，使实验内容更完备，提高了实验效率，节省大量的实验资源。
Multisim10软件有一个完整的集成化设计环境，它将原理图的创建、电路的测试分析、结的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。
Multisim10软件进行设计仿真分析的基本步骤为：设计创建仿真电路原理图、电路图选项的设置、使用仿真仪器、Multisim10仿真。
界面基本操作启动Multisim 10图2-1 Multisim10界面图2-2 Multisim 界面 使用注意事项(1)不要长时间使软件处于仿真状态，以免死机；(2)删除元件、仪器、连线等，一定要在断开仿真开关的情况下；(3)注意数字地与模拟地的差别，使用标准符号；(4)LED 数码管的极性；(5)分模块调试，最后综合调试。
3 设计及原理设计目的本课题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号将其锁存。
实现这一功能可选择SR 锁存器。
在得到第一信号之后立即将电路的输入封锁，即使再有抢答信号也无效。
同时还必须注意，第一抢答信号应在主持人发出抢答命令之后才有效。
电路形成第一信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者号码。
当主持人按下开始按钮后，开始进行9秒倒计时，开始抢答。
当有抢答信号时，计时停止，当计时时间到0秒，若无人抢答，则本次抢答无效，禁止选手超时后抢答，报警器发出报警。
主持人清零开始后才可重新开始抢答。
总体框图定时抢答器的总体框图如下3-1：激活电路图3-1 总体框图工作原理抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能，由输入电路，判别电路，显示电路，秒脉冲发生器，计时电路和报警电路等组成。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
在选手按键以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。
电路包括主体电路和扩展电路两部分。
其中主体电路完成基本的抢答功能，扩展电路完成定时抢答的功能以及报警功能。
图3-1所示电路的工作过程是：接通电源后，主持人将控制开关置于“清除”处，此时抢答器处于禁止状态，选手不能进行抢答，定时显示器显示设定的时间为9s，当主持人将控制开关置于“开始”时，抢答器处于工作状态，同时定时器开始倒计时。
当选手在定时时间内按动抢答键时，电路要完成以下功能：优先编码电路判断抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号；扬声器发出短暂声响；控制电路对其余输入编码进行封锁，禁止其他选手进行抢答；控制电路要使定时器停止工作，数码管上显示剩余的抢答时间。
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。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统将报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
4 单元设计方案抢答电路的设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。
选用优先编码74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能。
工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的R端均为0，触发器输出置0，使74LS148处于工作状态。
当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时，74LS148的输出经RS锁存，处于工作状态，Q4Q3Q2=101,经译码显示出来。
此外，74LS148的ET为高电平1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时，此时由于仍为ET为1，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。
当主持人将S开关重新置零，才可以进行下一轮抢答。
电路如图4-1所示：图4-1 抢答电路定时电路的设计该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、74LS190，译码电路，7段数码管等相关电路组成。
工作过程为：抢答开始前，74LS190置数端为低电位，处于初始状态，数码管显示为9，5引脚接高电位。
抢答开始后，秒脉冲推动右边的芯片开始倒记时，同时右边芯片产生的信号做为左边芯片的CP信号推动左边的芯片倒记时，完成十进制的倒记时功能。
当有人抢答后1Q的输出为1，经过非门后变为0，通过与门屏蔽了秒信号，停止记时，完成显示抢答时间的功能。
当倒计时0秒时，左边的芯片产生的定时到信号输出为低电位，也屏蔽了秒信号，使得数码管显示为0。
定时电路如下：图4-2 定时电路报警电路的设计采用555定时器和三极管构成的报警电路。
其中555构成多谐振荡器，其输出信号经三极管推动蜂鸣器。
报警电路如下：图4-3 报警电路其输出信号经三极管推动扬声器。
555芯片的4号管脚（RST）作为控制端，当4号管脚为低电平时，蜂鸣器发出声音；当4号管脚为高电平时，蜂鸣器不发声。
5 单元设计测试抢答功能测试图5-1 抢答电路选手按下按键，数码器显示出选手的号码，图为3号选手按下按键时数码器的显示正确。
定时电路的测试图5-2 定时电路当主持人按下开始键，倒计时开始，从9秒开始倒计时，图为倒计时测试过程，显示正确。
当主持人按下清零键时，显示器显示零。
禁止抢答电路的测试图5-3 禁止抢答电路当倒计时结束，仍无选手抢答，报警器报警，同时禁止选手抢答，如图，显示正确。
6 课程设计总结通过这次课程设计，我对数字电路有了进一步的了解，在设计抢答器、报警器、定时器的过程中，我对各电路器件（如：与非门，74LS148，74LS279，555定时器和LED显像管等）及原理有了更深一层次的认识，既增强了我的理解能力，也使我能更好的运用所学的知识。
电子技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑电路的设计方法在不断演变和发展，所以我们还需要不断地学习、探索、研究。
这次课程设计，我基本掌握了用Multisim仿真分析，且初步掌握了电子电路的设计方法，但由于自己水平有限，论述不够全面，存在着很多问题，在以后的学习中还需多加练习，熟练掌握，拓展自己的视野。
参考文献[1] 王鸿明，段玉生.《电工与电子技术》.高等教育出版社，[2] 阎石.《数字电子技术基础》.高等教育出版社，[3] 吴俊芹.《电子技术实训与课程设计》.机械工业出版社，[4] 王永军，李景华《数字逻辑与数字系统》.北京电子工业出版社，2006年[5] 陈大钦.《电子计数基础实验---电子电路实验设计仿真》.北京高等教育出版社，2000年附录附录1 元器件清单附录2 总体电路设计图。