第十章數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換

一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1．設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答器，可同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分別是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。數(shù)字式搶答器的設(shè)計(jì)7/2/20231東北大學(xué)信息學(xué)院2．給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來(lái)控制系統(tǒng)的清零(編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈)和搶答的開始。3．搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其它選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。7/2/20232東北大學(xué)信息學(xué)院4．搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定(30秒)。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，并用顯示器進(jìn)行顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時(shí)間0.5秒左右。5．參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。7/2/20233東北大學(xué)信息學(xué)院6．如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒(méi)有選手搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)進(jìn)行短暫的報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。7/2/20234東北大學(xué)信息學(xué)院數(shù)字搶答器的總體框圖如圖所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其它選手搶答。擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能。二、設(shè)計(jì)參考7/2/20235東北大學(xué)信息學(xué)院搶答按鈕優(yōu)先編碼電路鎖存電路譯碼電路顯示電路主持人開關(guān)控制電路報(bào)警電路秒脈沖電路定時(shí)電路譯碼電路顯示電路總體框圖7/2/20236東北大學(xué)信息學(xué)院1.畫出數(shù)字搶答器的總體框圖及完整的邏輯電路圖，并說(shuō)明其設(shè)計(jì)原理及工作過(guò)程。2.說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的故障現(xiàn)象及解