十路抢答器
数电十路抢答器课程设计报告
数电课程设计：10路抢答器鄢志伟************电子B班一、课程设计任务与要求1. 抢答器同时供10名选手或10个代表队比赛，分别用10个按钮J1 ~ J10表示。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关J11，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。
二、课程设计目的本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。
三、课程设计初始条件1．复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。
2．分析与设计时序控制电路。
3. 画出定时抢答器的整机逻辑电路图4.要求用集成电路：74LS00与非门、CD4511译码器和其它器件等，实现了10路定时抢答功能。
四、方案说明：对于多路抢答器的设计方案有很多，方案1：由优先编码器编码器加上控制、锁存、译码电路等构成。
尽管从理论上优先编码器对各路信号的优先级别有所不同，但实际上抢答时间的同时性不可能精确到ns的数量级。
方案2：考虑抢答器的公平性，要求每一录得抢答几率应该相等，而不应该有优先的现象（理论上优先编码器确实有优先的现象，尽管这种现象的发生几率非常小）。
那么可以采用8D锁存器，8D锁存器对输出的控制是用电平信号锁存方式。
如果将输出状态的组合连接到输出控制线，使锁存器一旦响应了第一个变化的端口，则输出控制线关闭了对其他输入信号的反映，这样就可以使8D锁存器仅对第一个输入做出响应。
要是抢答器复位，可以在输出控制端口的组合电路中加入按键复位信号。
综合上述两种方案，最后决定用CD4511中的译码和复位功能，控制输入端有一个输入就发出报警和数码显示。
这种方案更加简单和容易实现。
五、课程设计原理（1）设计原理图见图1所示。
10路抢答器 proteus电路图 嵌入式
工作原理:
当选手按下按键后，通过74ls147（10-4编码）进行编码后输入74ls373锁存器，再经过74ls14反相器取反输入74ls48，译码输入数码管显示。
同时经过7432或门反馈回一信号到74ls373的LE端，当有抢答时LE 变成低电平，74ls373锁存，其他信号输入则为无效。
电路构成：
第一部分：输入部分
十个开关分别为十个选手，起初均赋予高电平，当开关按下后，输入信号则由高电平变为低电平输入到编码器74ls147进行编译。
第二部分：编译部分
输入信号则由高电平变为低电平输入到编码器74ls147进行编译。
编译过后Q0~Q3输出10-4编码，然后输入到74ls373进行信号锁定。
下图为74ls147真值表：
第三部分：信号锁定和输出
74ls373的主要作用是锁定信号，当选手按下开关后就74ls373就锁定了信号，而后其他选手输入信号则无用。
当需要清零的时候，则需要
在74ls373的LE端输入一个低电平。
显示器74ls48则清零。
第四部分：74ls14非门取反
74ls14对输出的信号取反后输入到74ls48中。
第五部分：74ls48读取信号并输出
如图，当上方led显示为1时则表示十号选手抢答！整张电路图：
期末项目考核-嵌入式-2班-11310220218-牟滔.rar。
十路抢答器设计
十路抢答器设计报告摘要：本设计采用十个按键与编码器74HC148，SR锁存器74LS74,与非门等组成的多谐振荡器构成抢答器的抢答模块；用可逆计数器74LS192，与555多谐振荡器构成倒计时30S；采用共阴数码管和CD4511构成显示部分；或门74LS32，三极管9013，有源蜂鸣器构成报警电路。
整体实现参赛选手抢答时报警，显示锁存抢答选手号码，并且阻止其他选手抢答，同时实现30S倒计时，时间到时，阻止抢答。
一、抢答器设计原理框图图1二、方案选取与论证1、按键编码模块方案一：采用40147进行按键编码。
BCD10-4线优先编码器40147成本比较高，在淘宝价格为10元，虽然功能齐全，但是性价比不适合。
方案二：采用74LS147进行编码。
BCD10-4线优先编码器74LS147，可以输入1-9，10要通过硬件编码。
方案三：采用IC芯片编码器编码。
采用BCD8-3线优先编码器编码，电路简单，性能稳定，故本设计采用方案三。
编码时，考虑到编码要与实际数值对应，故舍弃了一般的编码器，采用2片74HC148进行按键编码。
2、所存显示模块方案一：采用带所存功能译码器CD4511、SR锁存器74LS74与74SL00配合其他元件构成所存电路。
采用CD4511与共阴数码管构成显示电路。
方案二：采用带74LS48配合带置数清零的SR锁存器74ls74构成锁存显示电路。
方案二电路比较简单，74LS48可以直接驱动数码管，但是性价比不高。
方案一虽然电路较为复杂，但是性价比较为适合，但故采用方案一。
3、倒计时模块方案一：采用可预置双向计数器74LS192与555多谐振荡器构成倒计时电路。
方案二：采用可预置双向计数器CD4510与555多谐振荡器构成倒计时电路。
方案一较为稳定，本设计采用方案一。
4、本设计的特点优点：采用2位数码管显示按键编码，更具人性化。
采用CD4511译码锁存一体IC，容易实现抢答锁存。
缺点：采用IC多，硬件电路复杂，给硬件做板，布线带来不便。
plc抢答器技术总结_技术工作总结.doc
l抢答器技术总结_技术工作总结篇一：PLC抢答器论文毕业设计（论文）题目：PLC实现抢答器及组态模拟山西职业技术学院目录目录2摘要31、绪论312 抢答器的分类(转载于l抢答器技术总结)4 2、PLC 的概况522 PLC系统的特点、工作原理及应用领域6221 PLC的特点6222 PLC的工作原理6223 PLC 的应用领域73、组态简介932 组态软件在我国的发展94、系统1041要求114412 PLC 梯形图134414 接线图144415 PLC的运行结果15442 关于组态的设计164421 设备的选择164422 数据词典的设置174424 组态王的运行结果184432 PLC 的连接设置19致谢22摘要抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校,为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且能准确、公正、直观地判断出第一抢答者。
通过抢答器的指示灯显示，指示出第一抢答者。
本文采用三菱公司生产的FX2N型PLC为核心控制器进行三人抢答器系统的设计，设计出了控制图、程序指令、梯形图及输入输出端子的分配方案，并且用组态王进行组态。
关键词：PLC 控制关键词抢答控制显示灯显示组态王组态11 抢答器简介1、绪论抢答器在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。
通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。
一般抢答器由单片机以及外围电路组成，分为八路十路等不同，八路和十路的差别是，抢答器背面的接口有几组，和外形没有关系。
抢答器可以通过单片机、PLC、数字电路等实现。
12 抢答器的分类（1）电子抢答器电子抢答器的中心构造一般都是由抢答器由单片机以及外围电路组成，其搭配的配件不同又分为，非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。
多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。
非语音记分抢答器构造很简单，就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成，在抢答过程中选手是没有记分的显示屏。
多路智能竞赛抢答器设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级： _指导教师：工作单位： ____题目: 多路智能竞赛抢答器设计初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。
要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
设计步骤与要求：①拟定定时抢答器的组成框图。
②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。
③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。
④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。
⑤写出设计性实验报告。
时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解，新1-02第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。
指导教师签名：2010年7月2日系主任（或责任教师）签名： 2010年7 月 2日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1 设计详细任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2扩展功能 (2)2方案设计与论证 (2)3设计方案简述 (3)4 单元电路设计 (4)4.1 抢答电路设计 (4)4.1.1 七段数码显示74LS48 (5)4.1.2 TTL集成RS触发器74LS279功能介绍 (6)4.1.3 74LS148优先编码器功能 (7)4.2定时电路的设计 (8)4.2.1子电路设计 (8)4.3 报警电路的设计 (11)4.3.1主要功能 (11)4.3.2 电路原理图 (12)4.4时序控制电路设计 (13)4.4.1 74LS121功能管脚图 (14)5 多路智能竞赛抢答器设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)摘要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。
16路抢答器(带电路图和程序)(可打印修改)
3、程序流程图
开始
初始化
开始键按下？
N
Y
NLeabharlann 倒计时 时间到抢答键是否 按下
图 2-2 外部振荡电路
单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外部直接输入的送至 内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时 钟信号频率的倒数。时钟频率选为 12MHz。
2.3 复位电路设计
在抢答器中复位是为定时做铺垫的，在抢答之前要复位，抢 答完毕要复位，按了复位键之后 LED 显示 F。单片机的复位引脚 RST 出现 2 个机器周期以上的高电平时即可实现复位，复位后单片 机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图 2-3 所示。
图2-5 显示电路
2.6 控制电路设计
抢答器控制电路主要控制抢答开始、停止以及抢答时间调节。 它是供主持人操作的实现调节抢答时间、开始抢答等控制的控制 功能电路。控制电路的设计跟报警电路的设计都需要通过语言来 实现，单纯的硬件电路并不能实现任何东西。在控制电路的设计 中，我接的是P3口，是因为P3口的每一个口线都有第二功能，在 这里要用到的也就是它的第二功能，在前面的介绍中我们已经知 道，P3口有两个中断，两个定时，一个读一个写口线，还有串行 输入输出口线。16路智力抢答器硬件电路设计图如图2-6：
关键词: 关键词:抢答器智力；单片机； 抢答器；数码显示
一、课题研究的主要内容
在抢答未开始时任何抢答均无效，抢答开始可显示最先抢答代 表队的编号, 同时给出声光提示,并封锁输入的数据,在系统清零前 禁止其他选手抢答。具有定 时抢答功能,抢答时间可由主持人设定。 在设定时间内抢答有效,定时器停止工作， 定时时间已到,无人抢 答,本次抢答无效，其主要技术参数如下： （1）可同时供 16 个代表队参加比赛； （2）给节目主持人一个控制开关,用来控制系统清零和抢答开始； （3）能随时更改抢答时间； （4）有数码显示功能。
多功能数字电路抢答器(定时抢答、犯规抢答、multisim仿真)
课程设计报告学生姓名:雷光远于金艳学号：08041402250802060108学院:电气工程学院班级:电气工程及其自动化题目:多路抢答器的设计指导教师：邢晓敏职称: 讲师 2010年 7 月 15 日一．设计要求（1）抢答开始时，由主持人按下复位开关清除信号，用发光二极管作为输出显示信号标志。
（2）当主持人宣布“抢答开始”后，先按键者相应的发光二极管点亮；（3）有人按键被响应的同时，应有信号发出去锁住其余几个抢答者的电路，不再接收其它信号，直到主持人再次清除信号为止。
当达到限定时间时，发出声响以示警告。
（4）在电路中设计一个计时功能电路，要求计时电路按秒显示，最多时限为1分钟，当时间显示一旦到达59秒，下一秒系统自动取消抢答权，信号被自动清除，抢答重新开始。
亦可倒计时显示。
（5）至少4路信号抢答设计。
二．设计原理及框图1、设计原理图2、该抢答器所实现功能：A抢答时间30S倒计时，当倒计时到达最后十秒而没有人抢答时，系统自动报警，蜂鸣器断续发出声音，当倒计时到达00时，倒计时停止，封锁其他选手的抢答信号输入。
B成功抢答数码管显示对应选手编号，对应选手发光二极管点亮，抢答倒计时停止，同时封锁其他选手的按键输入。
C成功抢答后，主持人按动抢答/答题开始键，进行60S答题倒计时，同时封锁按键对倒计时电路，抢答数码管显示电路，发光二极管点亮电路的输入；在当倒计时到达最后十秒而没有人抢答时，系统自动报警，蜂鸣器断续发出声音。
D若主持人清零后未按动抢答/答题开始键时，有选手抢答，即犯规抢答时，对应选手的红色发光二极管闪烁警告选手，显示编号数码管闪烁选手编号，蜂鸣器断续发出声音从而提示主持人有选手犯规抢答。
3、工作原理通电后，主持人将清零开关按下并弹起，编码器处于工作状态，编号显示器显示并闪烁0，定时器显示00；主持人将“时间调整”开关拨到30S，然后按下并弹起“开始抢答/开始答题”按键，定时器显示30S并开始倒计时，当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答。
抢答器_精品文档
一、摘要在各种智力竞赛活动中，参赛选手可以分成若干组，强答时每组选手对主持人提出的问题要在最短时间内作出判断，并按下抢答键回答问题，这就需要设置一台抢答器，并辅以数显、灯光、音响等多种手段，以便于准确、公正、直观地判断出第一抢答者。
数字抢答器利用电子器件则可以完成这一功能。
该抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行问题的抢答，不仅用数字显示出第一抢答者的组号，并配有相应的灯光指示。
若规定抢答时间已过，要告示任何输入的抢答信号都无效，除非重新下达抢答命令。
该设计课题就是针对上述要求，设计出至少供4名参赛选手使用的数字式抢答器。
二、系统设计1、设计任务与要求㈠抢答器至少同时供4名选手参赛，分别用4个按钮表示。
㈡设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由主持人控制。
㈢抢答器具有锁存与显示功能。
当主持人开关开启，参赛选手按动按钮抢答，抢答组号即在数码管上显示，同时绿灯亮。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的组号一直保持到主持人将系统清除为止。
㈣抢答器有定时功能，抢答时间为10秒。
当主持人启动开关时，定时器开始进行减计时。
在规定时间内如有人抢答，计时停止；若无人抢答，继续倒计时，直到显示无效字符，同时禁止抢答。
当主持人关闭开关时，系统重新置数。
㈤抢答器具有警示功能。
当主持人还没开启开关时，若有人违规抢答，则数码管显示该组号，红灯亮。
提供;74LS161 1片74LS75 1片74LS148 1片74LS04 1片74LS32 1片74LS00 1片555芯片1个74LS32 1片555芯片1个74LS48 2片数码管2个发光二级管4个2、数学建模解决数字电路的设计无非最常用两种方法:其一、列真值表。
该方法建模简单，且易于求出电路的函数表达式，进而根据小规模或中规模器件设计电路。
其二、画状态图。
该方法更易于找出状态之间的转换关系，但是在建模上会更困难。
该抢答器设计并不能列出总真值表，且设计任务与要求繁琐，故先需做出总体框图，再将之分为四个模块和一个控制器。
数字逻辑课程设计方案十路抢答器
个人收集整理仅供参考学习数字逻辑系统课程设计项目：十路智力竞赛抢答器班级：09 电子 A班姓名：刘金梁学号：0915211039题目及要求：题目 4 多路智力竞赛抢答器一、任务设计一个多路智力竞赛抢答器.二、设计要求1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统地清零和抢答地开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答地判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答. b5E2RGbCAP（2）抢答选手确定后给出一声音响地提示和选手编号地显示，抢答选手地编号显示保持到系统被清零为止 .2、发挥部分（1）扩展为 10 路（ 1～ 10）智力竞赛抢答器 .（2）设计抢答最长时间（ 30 秒）限制和倒计时显示 .1)根据题目要求设计系统总框图及总原理图如下：下面分模块对各个部分进行方案选取和论证：1.抢答按钮抢答顾名思义就是要求快速，方便，故选用微动开关，而不选用别扭地拨动开关 .2.译码电路及数码显示译码电路主要有两种，一种是用芯片进行译码，比如74ls148(8-3 译码器 ), 可用两片组合成 16-4 译码器，选取其中 10 路.下图为四路采用 148 进行译码地范例p1EanqFDPw另一种是利用加二极管防止反向然后直接连接到4511等七段显示译码器如下图个人认为第二种方法更简单、便捷，故采取第二种.3.锁存器锁存器采用74ls74 Ｄ触发器，经过４个或门处理当有按键按下去地时候置高，从而 D 触发器 5 端输出为高电平反馈到4511 地 5 端（使能端），从而实现锁定功能. DXDiTa9E3d4.报警电路因为要求抢答报警时只能响一声，故用555 另配合电阻、电容可形成大约 1 秒单稳触发器，因为低脉冲地时候触发而按键按下置高，故需加一反向器，用或非 74ls02 也可 .T=RC*ln3=1.1RC，故电阻取10u 电阻取 100k.5. 减数及译码电路要产生 1hz 地秒脉冲，同样选用555 定时器，接法如下电路，故选用电容100u ，则计算出=14.3k ，选用R1=4.3K,R2=5K.减计数芯片选用十进制74ls192, 接法如下，把秒脉冲输入到底下那片地 4 脚，计数十次后在13脚会产生一个脉冲，输入到上面那片，而上面那片从3减到 0 后 13 脚也产生一个负脉冲输入74ls74 地清零端，并使 74 地输出负端接到计数器地置数端使之一直置数，认为倒计时结束，显示部分仍用4511 译码显示RTCrpUDGiT6.主持人开关主持人同样采用微动开关，可控制系统地清零和抢答地开始 1 抢答地开始 2 清零2) 系统仿真仿真时，仿真结果达到了设计目标，由Proteus 仿真结果达到了设计目标，可以实现当主持人按下开始开关，就开始30s 倒计时，倒计时地时候，有人抢答后号码锁存住一直显示，蜂鸣器发出报警，并且重置倒计时. 超时未抢答仍然锁定后禁止抢答直到主持人清零. 仿真图如下：5PCzVD7HxA3) 印制版图地设计本次选用 Altium Designer Release 10来布置电路板以学习另外地布板软件，其中画地原理图如下：jLBHrnAILg个人收集整理仅供参考学习由于这次走线较多，故采用双面板，也可以锻炼下4) 心得体会做完板后调试发现抢答时数字不能锁定（怀疑 D 触发器输出），仔细检查仔细检查发现那根线腐蚀断掉那端没有连接好4511 地 5 脚），仔细检查发现那根线腐蚀断掉了，连好之后就能锁定 .定时部分也出现问题 :数码管显示地数连好之后就能锁定.定时部分也出现问题 : 字不完整，经检查发现有虚焊地现象，修改之后也就显示完整数字了.还有些器件封装出错，导致又多加了几根跳线 .现在调试结果基本上达到要求，实际电路和仿真电路相差不大 .通过这次课程设计我不仅更加学会软件地应用熟悉Altium Designer 软件地应用，还学会使用了Proteus软件对电路进行仿真，通过查找资料巩固了数电知识，虽然 PCB 图画地不够完美，跳线也多，但相信经过这次地磨炼之后，对今后地学习会有很大地帮助 .xHAQX74J0X版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text,pictures, and design. Copyright is personalownership. LDAYtRyKfE用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利. 除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬. Zzz6ZB2LtkUsers may use the contents or services of thisarticle for personal study, research or appreciation, andother non-commercial or non-profit purposes, but at thesame time, they shall abide by the provisions of copyrightlaw and other relevant laws, and shall not infringe uponthe legitimate rights of this website and its relevantobligees. In addition, when any content or service of thisarticle is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concernedand the relevant obligee.dvzfvkwMI1转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任. rqyn14ZNXIReproduction or quotation of the content of thisarticle must be reasonable and good-faith citation for the个人收集整理仅供参考学习use of news or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.EmxvxOtOco。
十路抢答器实验报告
十路抢答器实验报告09电子B 鄢志伟0915212024 一、设计方案选取与论证对于多路抢答器的设计方案有很多，倒计时部分主要方案为由NE555产生1s的脉冲配合74ls192减计数。
主要是抢答部分设计的不同。
本实验采用的方案为：抢答器部分由74HC148优先编码器编码器进行编码，CD4511译码，74LS74的D触发器控制译码器锁存端。
尽管从理论上优先编码器对各路信号的优先级别有所不同，但实际上抢答时间的同时性不可能精确到ns的数量级。
所以调试电路时，时序问题要考虑清楚。
原理框图：二、单元电路设计1、抢答部分电路：该部分电路主要就是编码、译码、抢答锁存报警，而抢答锁存报警则为电路核心。
各路开关均为四脚按键开关，在正常工作状态下，任意按下一路按键，在74ls148的输入端编码，由于74ls148在编码状态下时，GS 输出口为高电平，EO输出口会变为低电平，利用两芯片的该输出口接74ls32或门去控制蜂鸣器，即抢答时只要有按键按下，148工作，蜂鸣器发出声响提示。
十位编码74ls148芯片的A2口接非门电平反向之后控制十位数码管显示1。
十位编码器的A1和各位编码器的A0作为74ls00与非门的输入，输出接数码管个位数码管的A。
其他路同理完成编码和译码电路设计。
考虑倒计时部分需要显示30s倒计时，即数码管需要译码输出，译码和锁存端LS=0;在抢答时将四个数码管同时锁存。
考虑148的GS端正常工作为高电平，在有一路抢答时，两芯片的GS端通过00与非门后会出现一个高电平脉冲，以此作为74ls74D触发器的CLC触发Q有低变为高电平控制CD4511锁存。
2、倒计时部分电路：该部分电路设计方案较少，主要区别就在于1HZ的脉冲产生。
可以用晶振或用NE555芯片构成多谐振荡。
在本次设计中采用555，通过芯片外围电路电阻电容参数的选择实现1HZ脉冲。
NE555的1脚是电路地GND；8脚是正电源端Ucc，工作电压范围为5~18V；2脚是低触发端TR；3脚是输出端OUT；4脚是主复位端R；5脚是控制电压端Uc；6脚是高触发端TH；7脚放电端DISC。
十路智能抢答器报告
数电课程设计设计题目：十路智能抢答器指导老师：林其伟班级：09电子A姓名：学号：0915211020一、任务及要求设计一个多路智力竞赛抢答器。
1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。
（2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。
2、发挥部分（1）扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。
（2）设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。
二、方案论证与设计图1 抢答器总体框图抢答器的总体框图如图1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，能产生提示声音，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。
图1所示的定时抢答器的工作原理是：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，编号显示器为零，定时显示器显示设定的时间为30秒，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存电路进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出声响，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控制电路要使定时器停止工作，时间显示器清零。
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。
三、单元电路设计1、抢答电路部分方案一：可采用74ls148或者74ls147作为编码芯片完成抢答，经过74ls373锁存保持最先按下选手的编号，最后经过74ls47作为译码到数码管显示，此方案用的芯片数量较多且价格稍高，我放弃此方案。
项目10 多路智力竞赛抢答器的设计
RS锁存器74LS279为四RS锁存器，共有 54/74279 和 54/74LS279 两种电 路结构型式，四个锁存器中具有2 个置位端，1Q～4Q 为输出端，/2S、/4S 为 置位端（低电平有效），/1R～/4R 为复位端（低电平有效）。74LS279 的输入输出关系见表10-1，/S的低电平是指/S1和/S2只要有一个为低电平， /S 的取值就为低电平；/S的高电平表示必须/S1和/S2均为高电平，/S的取值 才为高电平。
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，要 求抢答器具有以下功能： 1）置一个控制开关供主持人使用，用于控制系统的复位和抢答开始。 2）抢答器具有数据锁存和显示功能。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，同时扬声器发出音响 提示。同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保 持到主持人将系统复位为止。 3）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。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0.5s左右。 4）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。 5）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，时间显示器显示00。
数字电子技术应用 项目10 多路智力竞赛抢答器的设计
昆明冶金高等专科学校-精品课程-数字电子技术
项目10 多路智力竞赛抢答器的设计 项目目标
◇ 熟悉数字电路中编码器、锁存器和555定时器等的应用。 ◇ 进一步熟悉译码、显示等单元电路的使用。 ◇学习电路系统的整机系统的整机调试方法。
多路智力抢答器程序
实验四多路智力抢答器一、实验目的1.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理2.掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法二、实验任务基本功能1.设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供8个选手参赛，编号分别为0到7，每个用一抢答按键。
2.给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。
3.具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁存并显示在LED上，同时扬声器报警。
此外，禁止其他选手再次抢答。
选手编号一直保存到主持人清除。
扩展功能1.具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。
当抢答开始后，定时器开始倒计时，并显示在LED上，同时扬声器发声提醒。
2.选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在LED上，同时报警。
3.在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。
三、方案设计1.原理框图：2.原理简述定时抢答器的总体框图如上图所示，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，定时器倒计时。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①优先缎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控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并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。
数电课程设计---十路智力竞猜抢答器
数字电子技术课程设计设计题目：十路智力竞猜抢答器课程设计题目：多路智力竞赛抢答器一、任务设计一个多路智力竞赛抢答器。
二、设计要求1、基本要求1)设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。
2)抢答选手确定后给出音响提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。
2、发挥部分1)扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。
2)设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。
三、系统框图设计四、系统各个方案选择与论证1)抢答按键的选择a.轻触开关：轻触开关速度快，符合实际。
b.自锁开关: 自锁开关在抢答时，不够方便，每次都要复位。
所以本设计采用轻触开关。
2)数码管驱动芯片的选择a.CD4511: 用于驱动共阴LED（数码管）显示器的BCD----七段码译码器，具有BCD转换、消隐、锁存控制、七段译码以及驱动功能的CMOS能提供较大的拉电流，能直接驱动LED显示器。
b.74LS48: 现在比较流行的七段译码器，但是没有所存功能。
本设计由于要使用微动开关，所以选择有锁存功能的CD4511。
3）计数器的选择：a.CD40192:是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置零功能。
其为CMOS类型，具有更加稳定的性能和较小的功耗。
但要求输入电流很小。
b.74LS192:功能和CD40192差不多，因为它为TTL型，所以运行速度较快，功耗较大。
能承受较大的输入电流。
本设计为了尽量不去考虑输入电流的大小对计数芯片的影响，所以采用74LS192计数器。
4）触发器的选择：经过分析，D触发器组成的电路能满足本设计电路的逻辑运算。
并且价格相对较便宜。
所以采用D触发器。
五、系统单元电路设计1)抢答电路设计抢答部分采用CD4511直接驱动数码管，CD4511的输出电流较大，所以在输出接300至500欧的限流电阻。
多功能抢答器
华侨大学厦门工学院数字逻辑系统设计课程设计报告题目：多功能智力竞赛抢答器专业、班级：光电七班学生姓名：学号：指导教师：分数:2011年11 月29 日任务书1、任务设计一个多路智力竞赛抢答器，在控制开关（控制系统的清零和抢答的开始）作用下，抢答选手在开始信号作用后在规定的时间内开始抢答，锁定并显示优先抢答选手的编号同时给出音响的提示。
抢答选手确定后，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控制信号将系统清零为止。
2、设计要求（1）抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S1 ~ S4表示。
（2）设置一个系统清除和抢答控制开关R，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，同时扬声器发出提示。
先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
3、发挥部分（1）扩展为10路智力竞赛抢答器。
（2）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（10秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，在抢答时间内，选手抢答成功，这时计时器停止计时工作，显示器上显示参赛者的编号，保持到主持人按复位键为止。
当规定时间到，仍无人抢答时，本次抢答无效，扬声器报警发出声音，并禁止抢答，计时器显示”0”。
目录一、设计方案的选取和论证 ---------------------- 41、方案一 ------------------------------------------------- 42、方案二 ------------------------------------------------- 43、方案三 ------------------------------------------------- 44、方案四 ------------------------------------------------- 4二、电路设计 ---------------------------------- 51、抢答器总体框图--------------------------------------------- 52、各电路设计 ---------------------------------------------- 5（1）、开关电路 ----------------------------------------------------- 5（2）、编码电路 ---------------------------------------------------- 6（3）、锁存电路 ---------------------------------------------------- 6（4）、控制电路 ---------------------------------------------------- 7（5）、译码电路 ---------------------------------------------------- 7（6）、显示电路 ---------------------------------------------------- 83、总电路图 ------------------------------------------------- 9三、制作及调试其过程 -------------------------- 9四、结论 -------------------------------------- 10五、致谢 ------------------------------------- 10六、参考文献 ------------------------------------- 10一、设计方案的选取和论证1、方案一：用CD4511 、CD4068各一个电阻，开关，三级管和二级管若干及七段显示器构成抢答电路。
多路(十路)智力竞赛抢答器设计报告(完全版)
多路智力竞赛抢答器设计报告一、题目：任务设计一个多路智力竞赛抢答器。
设计要求1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。
（2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。
2、发挥部分（1）扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。
（2）设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。
二、设计方案选取与论证：获得如图所示十路30秒倒计时抢答器的原理图。
原理图由倒计时部分和抢答器部分组成。
1、原理分析抢答器部分原理：用10个选手按键通过二极管直接控制4511输入端，一旦按键接通，4511则使7段数码管显示相应的数字。
初始状态个位和十位数码管均显示“10”，其锁存端电位为0。
在显示数字1—9时，十位数码管保持显示“0”，a 段输出是高电平，与个位数码管的f 端输出进行运算后接入4511的锁存端。
将个位数码管的g 端输出也接至此锁存端。
观察4511真值表：可知，和g 端输出在1—10的显示过程中至少其中之一输出高电平。
故，当抢答器部分因为按键的输入导致4511输出使得数码管显示从“00”跳变到“01”—“10”的数字时，使得两个4511连接起来的锁存端电位同时从低电平跳变为高电平，从而实现锁存功能。
锁存以后，无论按键如何输入，也不会改变数码管显示，仅当清零按键清零之后才可使锁存端电位置零。
倒计时部分原理：倒计时部分与抢答器部分的连接控制（1）抢答器部分4511的锁存端（2）倒计时部分555的端。
倒计时部分由555定时器组成多些振荡器，产生时间脉冲，由两片74LS192计数器芯片实现减法计数。
当主持人开关打开时，倒计时预置初始数值为30减数至0，当计数至0时，锁存555使振荡器不再输出脉冲，并通过与抢答器部分的连接使抢答器部分4511的锁存端置高电平，因此当计时器从30秒倒计时至0期间无按键输入后，会同时锁存倒计时部分和抢答器部分，知道主持人开关清零为止。
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计1 整机设计1.1 设计要求结合所学数电知识设计一个智力竞赛抢答器，供八个选手参加比赛使用，且主持人可控制抢答的开始。
1.1.1设计任务根据要求设计制作一个八人抢答器。
1.1.2性能指标要求给主持人一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始(蜂鸣器响)。
抢答器具有数据锁存和显示功能，有选手按动抢答按钮（停止蜂鸣），编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理SW2到SW9为八位选手的抢答开关，SW1单刀双掷开关设为主持人控制开关。
当主持人控制开关置于清零状态时，RS触发器的R端为低电平，输出端全部为低电平。
于是4511的BI为高，显示器灭灯；74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。
当SW1置于开始状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。
74LS279的1R、1S均为高电平，由真值表可知，输出1Q为低电平，从而使74LS148输入使能端为低电平有效，即抢答器处于等待工作状态。
若有选手（假设为3号选手）按动抢答开关（即闭合SW4），此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效，则输出A2A1A0为100，A2A1A0分别接至3S、2S、1S，根据RS锁存器真值表，1Q2Q3Q输出分别为110，从而4511的输入端DCBA为0011，经4511译码，显示器上显示“3”。
与此同时，当74LS148输入端有一个为低电平时，GS为低电平有效，即标志译码器处于工作状态，从而使4S为0，此时4Q输出为高电平，致使EI为高电平，74LS148处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。
这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。
抢答结束后，主持人开关置于清零状态，数码管变灰，一切恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。
1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148优先编码器此芯片为8线-3线优先编码器，在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
课程设计十路任务书
信息与电气工程学院
电子技术课程设计任务书
一、题目：多路智力竞赛抢答器
二、课程设计班级及小组成员：电气07－1－5、自动化07－1－4、每班一组
三、课程设计起止时间：19周－20周
四、原始数据及主要任务：
设计一个十路智力竞赛抢答器,为了保证抢答竞赛的公正性、准确性、提高竞赛得分的透明性并能产生激烈的竞赛气氛，要求由电子电路实现一个多人参赛,具备限时开始抢答, 限时结束抢答, 抢答结束后有声、光指示
五、技术要求：
1. 设一个主持人按键, 供主持人宣布抢答开始. 抢答开始后, 十个抢答按键才有效, 同时启动限时定时器。
2. 设十个抢答按键供十人抢答使用，第一个抢答键按下后要锁住抢答器，并用声、光指示，要显示是几号按键抢到，后按的抢答键不起作用。
3. 安排倒计数定时器。
开始后若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，倒计数定时器的时间可以随意预置。
倒计数计数脉冲要准确。
学生（签字）：指导教师（签字）：
系主任（签字）：院长（签字）：
注：按题目拟订任务书。
第一讲_印刷电路板
如何读懂电路图
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图形符号使用说明
• 使用应尽量简化 • 符号本身的直线、斜线不能混淆 • 逻辑电路中的“ ”和开关电路中的“ ”
不能省略
如何读懂电路图
37
2.3 元器件代号
在电路中，代表各种元器件的图形符号旁边，一般 都标志文字符号，用一个或几个字母表示元件的类型， 这是该元器件的标志说明。同样，在计算机辅助设计电 路软件中，也用文字符号标注元器件的名称。常见元器 件的文字符号见表6-2所示。
看演示
看录象
1、绘制电路图
• A、手工绘制 • B、计算机软件绘制 • 原则： • 元件布局合理、美观、方便，线
条布能交叉！
2、准备敷铜板
• 根据需要选用敷铜板 • 裁剪敷铜板 • 对敷铜板表面进行清洁处理 • （去掉污迹和氧化层）
3、复印电路
• 用新复写纸将电路接线图复写到敷铜 板上，
• 注意方向，如果所绘制的原理图是在 元件面绘制的，复写时，一定要将图 纸反过来复写！
电原理图用来表示设备的电气工作原理，是采用国 家标准规定的电气图形符号并按功能布局绘制的一种工 程图。主要用途是详细表示电路、设备或成套装置的全 部基本组成和连接关系，也称电路原理图。
电原理图是编制接线图、用于测试和分析寻找故障 的依据。有时在比较复杂的电路中，常采取公认的省略 方法简化图形，使画图、识图方便。
如何读懂电路图
62
如何读懂电路图
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在上述5种工程图中，方框图、电原理图和逻辑图主要表 明工作原理，而接线图（表）（也称布线图）、印制电路板装 配图主要表明工艺内容。除此之外，还有与产品设计相关的功 能表图、机壳图、底板图、面板图、元器件明细表和说明书等。
多路抢答器
多路抢答器一、功能设计1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"加1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
2、主持人按"抢答开始"键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。
倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。
3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。
4、如果主持人未按"抢答开始"键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下"停止" 键为止。
5、P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。
P3.2抢答时间调整结，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。
二、方案设计论证比较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，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。
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30秒）。
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电子综合开发实践报告
设计题目：智力竞赛抢答器
专业班级：11电信（1）班
学生学号：2011508164
学生姓名：赵显辉
设计时间；2014.1.8
一． 设计任务与要求
1.设计任务
设计一个十路抢答器。
2.设计要求
（1）可供十组参赛抢答，每组一个开关。
（2）开始抢答后，除第一的开关外，其他抢答开关不起作用。
（3）设置一个主持人操作的开关，有复位和开始功能，复位时不能抢答。
（4）主持人置开关未开始后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，该组对应的指示灯亮，并用数码管显示抢答组别。
要求开始抢答时，数码管处于消隐状态。
（5）设置定时电路，开始抢答后，9秒内未抢答，自动锁定抢答器。
如9秒内有人抢答，则停止计数，倒计数值用数码管县示。
（6）设置犯规电路，对提前抢答组别，即在组织人置开关为开始前，开关已按下，其对应的犯规指示灯亮。
二． 设计方案与论证
1.设计方案
在这次设计中，各功能模块的元器件选择为，采用4511七段显示译码器作为译码器，锁存器采用74ls74触发器，定时部分采用555定时器和74ls192十进制减数芯片，显示部分采用8 段数码管。
2.电路原理框图
图1
原理框图
三．单元电路与参数计算
1.译码电路及显示电路
利用加二极管防止反向然后直接连接到4511等七段显示译码器如下图
图2 译码器及显示电路
3.锁存器
锁存器采用74ls74 Ｄ触发器，经过４个或门处理，当有按键按下去的时候置高，从而D 触发器5 端输出为高电平反馈到4511 的 5 端（使能端），从而实现锁定功能。
图3 锁存器
4.减数及译码电路
产生50hz的秒脉冲，选用555定时器，接法如下电路，555振荡频率f=1/(tp1+tp2)=1.43/[(R3+R4)C]=50Hz,故选用电容20nf，则计算出，R3=20K,R4=15K。
减计数芯片选用十进制74ls192,接法如下，把秒脉冲输入到底下那片的4脚，计数十次后在13脚会产生一个负脉冲输入74ls74的清零端，并使74的输出负端接到计数器的置数端使之一直置数，认为倒计时结束，显示部分仍用4511译码显示
图4 显示及译码电路
5.组织人开关
可控制系统的清零和抢答的开始，J5为清零开关，J6为开始开关。
图5 组织人开关
四．总原理图及元件清单
1.总原理图
(1)mulitsim图
图6 总电路
(2)印制版图
图7 原理图及PCB图
2.元件清单
五．性能测试与分析
仿真时，仿真结果达到了设计的部分要求. 由multisim仿真, 可以实现当主持人按下开始开关，就开始9秒倒计时，倒计时的时候，有人抢答后号码锁存注一直显示，并且重置倒计时。
超时未抢答仍然锁定后禁止抢答直到主持人清零。
开关可实现复位功能。
未能实现开始抢答时，数码管处于消隐状态，以及犯规电路的实现，还有在仿真时，会不定期出现错误。
仿真结果如下图:
图8 仿真图
六. 结论与心得
在这次课程设计中遇到了很多困难。
刚拿到题目的时候无从下手，经过看书和上网查阅资料，终于有了思路。
首先弄懂抢答器的主要原理，以及所需的电路元件和器件，再理解各个模块的功能。
在着手画电路图时，遇到到了很多挫折。
电路图画好后进行仿真，出现了提示错误，经过上网查阅，发现是所用开关型号不对，改用另外一种开关后，不再出现提示错误。
但仿真结果无任何反应，数码管不亮。
上网查阅资料，发现4511译码器与数码管之间连线要有电阻，加电阻后数码管确实亮了。
进行仿真，置主持人开关于开始后，减数数码管初值为6秒，而不是9秒。
检查后发现，74ls192减数器于4511接错了线，调整后数码管初值变为了9秒。
在这次设计中，有部分功能没有实现，犯规电路没有以及开始答辩后数码管仍一直亮，没有处于消隐状态，还有仿真时会不定期弹出提示错误。
整个电路功能有待进一步实现。
通过这次可程设计，我觉得收获了很多。
不仅对一些以前没见过的元器件有了了解，如555定时器、4511译码器、74ls触发器、74ls192十进制减数器等，而且更加掌握了用multisim绘制电路图的方法，熟悉了Altium Designer 软件的应用。
虽然实现功能不全， PCB 图画的不够完美，跳线也多，但相信经过这次的磨练之后，对今后的学习会有很大的帮助。
参考文献
[1]华成英，童诗白.模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，2006.5.
[2]孙梅生.电子技术基础课程设计高等教育出版社
[3]李长青. 微机原理与接口技术. 徐州：中国矿业大学出版社，2006。