课程设计(论文)基于AltiumDesigner8路抢答器的设计报告.doc
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1、徐州师范大学徐州师范大学 科科 文文 学学 院院 课课 程程 报报 告告 课课 程程 名名 称:称: Altium Designer 教程教程 题题 目:目: 基于基于 Altium Designer 的数字抢答器的设计的数字抢答器的设计 专专 业业 班班 级:级: 08 电信电信 学学 生生 姓姓 名:名: 学学 生生 学学 号:号: 日日 期:期: 2011-1-82011-1-8 指指 导导 教教 师:师: 物电学院教务部印制物电学院教务部印制 摘摘 要要.3 ABSTRACT.4 1 ALTIUM DESIGNER 介绍介绍 .5 1.1 功能简介 .5 1.2 内部功能 .5 2 抢
2、答器的系统简介抢答器的系统简介.6 2.1 功能简介 .6 3 详细设计详细设计.7 3.1 数字抢答器的结构框图 .7 3.2 主体电路 .7 3.3 扩展电路 .11 4 抢答器其他做法抢答器其他做法.14 4.1 门电路做法 .14 4.2 单片机做法 .14 参考文献参考文献.15 附录附录 A.16 PCB 板.16 成绩评定表成绩评定表.1 摘 要 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。抢答器多向着数字 智能化发展,数字抢答器由主体电路与扩展电路两大部分组成:优先编码电路、锁存 器、译码电路将输入信号显示;用控制电路和开关启动报警电路,以上两部分组成主 体电路;通
3、过定时电路和译码电路将脉冲信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩 展电路。抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时、计时和报警多重功能。主持 人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时。 关键词:抢答器; 锁存器; 报警电路; 译码电路 Abstract Responder is a tool that has been widely used in various occasions of intelligence and knowledge competitions. Responder develops toword digital intelligence, digita
4、l answering device extended from the main circuit and the circuit two parts: the priority encoder circuit, latch, decoder input signal display; with the control circuit and switch startup alarm circuit, these two parts of the main circuit; through the regular circuit and decoding circuit will pulse
5、the display output to achieve timing function, form expansion circuit. Responder addition to a basic function, but also with time, multiple time and alarm functions. Default by the time the default host for the answer in the time switch, the system will complete the automatic countdown. KeyKey words
6、words: Responder;Latch;Alarm Circuit;Decoding circuit 1 Altium Designer 介绍 1.1 功能简介 Altium Designer 提供了唯一一款统一的应用方案,其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技 术和功能。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和 FPGA 系统设计、基于 FPGA 和分立处理器 的嵌入式软件开发以及 PCB 版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能,使得 Altium Designer 成为电子产品开发的完整解决方案一个既满足当前,也满足未来开发需求的解决方案。 Altiu
7、m Designer 打破了 FPGA 的使用障碍,把硬连接的 PCB 平台和软件及软连接的逻辑开发集成 在一起,后者构成的嵌入式智能通过在 PCB 线路板上编程以创建完整的应用。Altium Designer 6.0 改 进了 FPGA 级设计和 PCB 级设计间的集成,开发了很多新功能,与现在的大型可编程器件相结合,它 们精简了产品开发。 通常带有大量管脚的 FPGA 器件是密集 BGA 型封装。这给原型阶段的调试带来很大困难,因为这 些器件上的管脚不能直接探测。Altium Designer 的 LiveDesign 开发方法允许工程师在开发中可与基于 FPGA 的设计直接交互。 Alt
8、ium Designer 6.0 具有改进的 JTAG 器件浏览器,可提供系统中所有 JTAG 器件的管脚状态显示,在调试期间工程师可以实时检测管脚信号状态。管脚状态也可以在源原理图和 PCB 版图动态显示, 定位查看设计文档内的信号状态。另外还有 Altium Designer 的 FPGA 虚拟仪 器,可用来设定并监控 FPGA 内的信号,给设计师提供电路运行完整的状态图,以进行系统的逻辑和物 理调试。 1.2 内部功能 在 PCB 部分,除了 Protel2004 中的多通道复制;实时的、阻抗控制布线功能; SitusTM 自动布线器等新功能以外,Altium Designer 6.0
9、还着重在:差分对布线, FPGA 器件差分对管脚的动态分配, PCB 和 FPGA 之间的全面集成,从而实现了自动引 脚优化和非凡的布线效果。还有 PCB 文件切片,PCB 多个器件集体操作,在 PCB 文件中 支持多国语言 (中文、英文、德文、法文、日文),任意字体和大小的汉字字符输入, 光标跟随在线信息显示功能,光标点可选器件列表,复杂 BGA 器件的多层自动扇出, 提供 了对高密度封装(如 BGA)的交互布线功能, 总线布线功能,器件精确移动,快 速铺铜等功能。 2 抢答器的系统简介 2.1 功能简介 设置 8 个按钮 K0-K7,供 8 个选手使用。 设置一个由主持人控制抢答器和系统清
10、除开关 K。 抢答器由数据锁存和显示功能。开始抢答后,如果有选手按抢答键,那么该选手 的编号立即被所存,并在抢答显示器上显示此编号,同时扬声器响起,封锁输入编码 电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 抢答器具有定时抢答功能,当开始抢答后,定时器开始倒计时,倒计时时间设定 为 15 秒。 如果在设定时间内有人抢答,则扬声器响,停止倒计时,禁止其他人抢答,抢答 显示器上上显示选手的编号和倒计时剩余时间,并保持到主持人将系统清除为止。 如果在设定时间内无人抢答则扬声器响,并禁止抢答。抢答器工作流如图 1 图 1 抢答器 抢答器开关 抢答开始倒计时开开始前有人抢答 有
11、人抢答计时结束,无人抢答 扬声器响、显示抢答 着号码停止倒计时扬声器响 显示抢答着编号 答题结束 主持人操作 工作流程图 3 详细设计 3.1 数字抢答器的结构框图 如图 2 所示为抢答器的结构框图,工作原理:由主体电路和扩展电路组成,接通 电源以后,主持人把开关拨到清零状态,抢答器处于禁止状态,标号显示灯不亮。定 时显示器显示设定时间,主持人将开关拨到开始状态,宣布开始抢答,定时器开始倒 计时,扬声器响声提示,选手可在倒计时时间内抢答,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。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和
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