二人抢答器的设计.doc

齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 通信2004本 EDA设计报告 实验项目名称：二人抢答器的设计 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： - -齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 通信2004本 EDA设计报告摘要关键词： Protel DXP 555集成片 管脚作用对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，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。通过数字逻辑器件组合实现，所采用的Protel DXP是深受广大电路设计者喜爱并现今比较流行的设计工具。它不但使绘制原理图、PCB板布局线等功能更加完备，而且它为用户提供功能强大、使用方便的电路仿真器。我们的抢答器制作简单，准确可靠，价格较低，是抢答器使用者不错的选择 。 AbstractKey word： Vie for answering the circuit Timing circuit Warning circuit Time sequence controllinghe figure vies for the answering device by the subject circuit and expands the circuit to make up . Have priority in code circuit , latch , decipher circuit and export the input signal of the entrant team on the display; Starting the warning circuit with the control circuit and hosts switch, two the above-mentioned parts make up the subject circuit. Through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that pulse produce circuit, form and expand the circuit. Through connect up , weld , debug figure vie for answering device take shape after the work. 目录第一章绪论1.1课题背景1.3Protel DXP的设计特点第2章 二人抢答器的简介2.1系统概述2.1.1系统设计指标2.2 本章小结第3章 设计任务与要求3.1.1设计任务3.2本章小结第四章 系统仿真4.1 Protel原理图及仿真过程4.2 PCB图的设计结论参考文献附录第1章 绪论 这一章主要内容我设计这个抢答器的产生的背景，以及设计过程中的制图软件的特点。1.1课题背景数字技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路（SSI）发展到目前的中、大规模集成电路（MSI、LSI）及超大规模集成电（VLSI）。相应地，数字逻辑电路的设计方法在不断地演变和发展，由原来的单一的硬件逻辑设计发展成三个分支，即硬件逻辑设计（中、小规模集成器件）、软件逻辑设计（软件组装的LSI和VSI，如微处理器、单片机等）及兼有二者优点的专用集成电路（ASIC）设计。 1.1.1目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会，通过这种综合性训练，要学生达到以下的目的和要求：1.21.结合课程中所学的理论知识，独立设计方案。达到学有所用的目的. 2.学会查阅相关手册与资料，通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件类型和特性，并掌握合理选用的原则，培养独立分析与解决问题的能力。这次课程设计是在我们指导老师的带领下，由我们学生自主设计并完成的，主要是对我们上学期所学数学电路与逻辑设计这门课程的一次复习和实际的应用。1.3Protel DXP的设计特点、（1）Protel DXP包含电路原理图设计、电路原理图仿真测试、印制电路板设计、自动布线器和FPGA/CPLD设计，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。（2）Protel DXP提供了进行层次原理图设计的环境，支持“自上而下”和“自下而上”的层次电路设计，能够完成更加大型、更为复杂的电路设计。（3）Protel DXP提供了丰富的元件原理图库和PCB封装库，并且库的管理和编辑功能更加完善，操作更加简便。（4）Protel DXP提供了元件集成库的概念。（5）Protel DXP提供了电路原理图的混合仿真功能，可以十分方便地检查电路原理图中的各个设计模块的正确性。（6）Protel DXP提供了丰富的设计检查功能。（7）Protel DXP全面兼容TANGO以及Protel以前的版本。（8）Protel DXP中同一设计的电路原理图和PCB之间具有动态连接功能。（9）Protel DXP提供了丰富的快捷键支持以及连续操作功能。（10）Protel DXP提供了全新的FPGA/CPLD设计功能，并且支持VHDL设计和混合设计模式。我们这次主要采用现今比较流行的Protel技术画图,从开始到现在我们都使用它,它不但使绘制原理图、PCB板布局线等功能更加完备，而且它为用户提供功能强大、使用方便的电路仿真器。它可以对当前所画的电路原理图进行即时仿真，因此在电路的整个设计周期都可以仿真查看和分析电路的性能指标，以便及时发现设计中所存在的问题并加以改正，提高我们绘图质量,而更好的完成这次课程设计。这种技术帮助我们完成了多劳层次原理图设计.电路原理图仿真.PCB设计. 第2章 二人抢答器的简介本章内容讲的是抢答器的设计内容、设计要求、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。2.1系统概述1、该抢答器最多可供2名选手参赛，编号为12号，各队分别用一个按钮（分别为S1S2）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。2、抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响，主持人清零后，声音提示停止。3、 抢答先后的分辨率为5ms。4、 关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清 零，松开后则允许抢答。输入抢答信号由抢答按钮开关S1S2实现。5、 有抢答信号输入（开关S1S2中的任意一个开关被按下）时，此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧保持 第一个开关按下时所对应的状态不变。2.1.1系统设计指标该电路作为抢答信号的接收、保持和输出的基本电路，手动清零开关CR，S1S6为抢答按钮开关。本抢答器可同时供2名选手或2个代表队比赛，分别用2个开关S1S2表示。同时设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由裁判控制。此抢答器应具有数据锁存功能与显示功能。即选手按动按钮，蜂鸣器发出报警声响提示2.2 本章小结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。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。第3章 设计任务与要求3.1.1设计任务这次我们的主要任务是要画出数字电子钟的电路原理图，PCB图，并要写数字电子钟论文。在本项目的开发中须进行的主要工作有上网查找资料，电路分析，图纸制作，最后实物制作。实验过程中我们利用计算机与Protel DXP软件。工作任务完成的标志性事件是当我们制做出实物的时候，即两人抢答器制作成功时。3.1.2设计要求技术性能指标要求：a:设计指标(1)2路开关输入；(2)稳定显示与输入开关编号相对应的数字2；(3)输出具有唯一性和时序第一的特征。b:设计指标要求(1)画出电路原理图（或或仿真电路图）；(2)元器件及参数选择；(3)电路仿真与调试；(4)文件生成与打印输出。c:制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。d:编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。工作环境要求：在室温下即可，不可高温，避免潮湿使用要求：(1) 可同时供2 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) 可显示优先抢答代表队的编号 ,同时给出提示 ,并封锁输入 ,禁止其他选手抢答。(4)在设定时间内抢答有效 ,定时器停止工作。(6) 定时时间已到 ,无人抢答 ,本次抢答无效。 为支持本项目的开发所需要的条件和设施极其简单，只需要4节5号电池在正常环境下就可以实现作品的展示。3.2本章小结 能够影响整个项目成败的关键问题是能否制作出实物，以及实物是否能正常的工作，技术难点和风险就是制作过程中的实物构造连接，和制作失败的资金浪费，这些问题对项目的影响是极其关键，直接导致本次项目的成功与否。还有在于对Protel DXP软件的学习和使用以及内部原理分析，管脚的作用的分析，从而正确的应用；同时我们需要在Protel DXP元器件库和封装库中找到它，如果没有则需其它元器件代替或自己编辑，因此能否对它的了解和应用是我们本次设计的成败关键。第四章 系统仿真4.1 Protel原理图及仿真过程以下是我们设计的电路原理图，在ProtelDXP设计系统中，我们用原理图编辑器来设计仿真电路原理图。这样仿真器在仿真过程中更加的准确以保证工作的顺利完成。图3.1二人抢答器的电路原理图 4.2 PCB图的设计我们完成了上面的电路图的设计后，经过以下步骤生成电路图的PCB板a.生成报表。产生ERC表，网络表、元件列表、交叉参考表、网络比较表；b.设置PCB电路参数。准备原理图和网络表，规划电路板和电气定义，确定电路板板边。此过程分两步：首先创建一个新的PCB文件，再绘制PCB的边框。注意必须在KeepOut板层中绘制；c.元件的自动布局。装入网络表与零件封装后，通常装入的零件封装都不能按照预期的位置摆放，需要对它们进行重新布局；d.手工编辑调整元件的布局；e.自动布线；f.手工调整布线；经过以上步骤，生成PCB板如下：图3.2 PCB原理图千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。结论 本次设计主要注重于原理，比较细致地介绍了电路的工作原理，此外也对PCB板的制作和安装、调试做了分析。设计中得到了同学和老师的帮助，在次表示感谢！由于时间紧，所以设计中可能存在不完美的地方，也希望老师能批评指正。通过这三周的学习，我感觉有很大的收获：首先，我们需要对课题进行初步的研究，然后通过上网和图书馆查找资料对其进行调试，然后作出实物。虽然在此次设计中遇到的困难很多，但我们还是非常喜悦，因为我们学到了很多的知识，感觉到了自己的付出得到了收获，对以后的学习道路也有了激励，对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。经历数星期的课程设计，现在终于完成，我们有说不出的兴奋，我们组的2位成员除学习外均有一定的日常工作，数日来，为了这个设计可谓废寝忘食，整天在图书馆和电子阅览室早出晚归。参考文献1 朱丹宇，周正康. 数据通讯和网络M. 机械工业出版社,20002 W.Richard Stevens,范建华译. TCP/IP详解卷1：协议M. 机械工业出版社，20003 Androw S. Tanenbaum. 计算机网络（第4版）M. Pearson，20044 吴坚，刘高平.基于GPRS网络的点对点图像传输方案J.计算机应用研究，2004，5：222-223,2315 W.Simpson,Editor.The Point-to-Point Protocol,RFC1661EB/OL. July 19946 WAVECOM. AT Commands Interface Guide ,Revision 002EB/OL.6th November 20031. 不要自己写，要利用word来自动生成。详情请看最后一页附录用vb设计的程序源代码用VB设计的程序/放在模块里 Copyright (c) 1997-2000 Hai Li, Zeal SoftStudio. E-Mail: (English) /zealsoft/ (Chinese) Option Explicit Public Type NOTIFYICONDATA cbSize As Long hwnd As Long uId As Long uFlags As Long uCallBackMessage As Long hIcon As Long szTip As String * 64 End Type constants required by Shell_NotifyIcon API call: Public Const NIM_ADD = &H0 Public Const NIM_MODIFY = &H1 Public Const NIM_DELETE = &H2 Public Const NIF_MESSAGE = &H1 Public Const NIF_ICON = &H2 Public Const NIF_TIP = &H4 Public Const WM_MOUSEMOVE = &H200 Public Const WM_LBUTTONDOWN = &H201 Button down Public Const WM_LBUTTONUP = &H202 Button up Public Const WM_LBUTTONDBLCLK = &H203 Double-click Public Const WM_RBUTTONDOWN = &H204 Button down Public Const WM_RBUTTONUP = &H205 Button up Public Const WM_RBUTTONDBLCLK = &H206 Double-click Public Declare Function SetForegroundWindow Lib user32 _ (ByVal hwnd As Long) As Long Public Declare Function Shell_NotifyIcon Lib shell32 _ Alias Shell_NotifyIconA _ (ByVal dwMessage As Long, pnid As NOTIFYICONDATA) As Boolean Public nid As NOTIFYICONDATA Declare Sub Outport Lib vbio32.dll (ByVal portID As Integer, ByVal nbyte As Integer) Declare Sub OutportW Lib vbio32.dll (ByVal portID As Integer, ByVal nWord As Integer) Declare Sub OutportD Lib vbio32.dll (ByVal portID As Integer, ByVal dwDWord As Long) Declare Function Inport Lib vbio32.dll (ByVal portID As Intege