附件：八路搶答器電路設(shè)計教學(xué)設(shè)計教學(xué)設(shè)計模板聚焦教學(xué)重難點(diǎn)的信息化教學(xué)設(shè)計課題名稱：八路搶答器電路設(shè)計姓名：劉李麗工作單位：教材版本：陜西省山陽縣職教中心高教版學(xué)科年級：高二一、教學(xué)內(nèi)容分析1、搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設(shè)定(如30s)。當(dāng)節(jié)目主持人啟動“開始”鍵后，要求定時器立即減計時，并用顯示器顯示，同時蜂鳴器發(fā)出聲響。2、參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。3、如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示00。二、教學(xué)目標(biāo)1、培養(yǎng)數(shù)字電路的設(shè)計能力。2、掌握搶答器電腦設(shè)計方法。三、學(xué)習(xí)者特征分析14春學(xué)生，基礎(chǔ)還可以，面臨畢業(yè)，學(xué)習(xí)積極性不高，但是動手能力強(qiáng)。四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計1、設(shè)計總體框2、單元電路設(shè)計方案和原理說明⒊報警電路設(shè)計五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)1、重點(diǎn)：數(shù)碼顯示管的使用。2、難點(diǎn)：安裝調(diào)試六、教學(xué)過程1設(shè)計內(nèi)容a設(shè)計一個智力競賽搶答器，可同時供8名選手或8個代表隊參加比賽，他們的編號分別是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應(yīng)，分別是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。b給節(jié)目主持人設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零(編號顯示數(shù)碼管滅燈)和搶答的開始。c搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號，同時蜂鳴器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。d.用中小規(guī)模集成電路組成智力競賽搶答器電路，畫出各單元電路圖和總體邏輯框圖，正確描述各單元功能，合理選用電路器件，畫出完整的電路設(shè)計圖以及寫出設(shè)計總結(jié)報告2設(shè)計要求a搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設(shè)定(如30s)。當(dāng)節(jié)目主持人啟動“開始”鍵后，要求定時器立即減計時，并用顯示器顯示，同時蜂鳴器發(fā)出聲響。b參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。c如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示00。3、設(shè)計總體框如圖（一）所示為八路智力競賽搶答器的總體方框圖。其工作原理如下：搶答器系統(tǒng)原理框圖如上所示。它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成，主體電路完成基本搶答后，選手按動搶答鍵時，能顯示選手的編號，同時能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，擴(kuò)展電路完成定時搶答的功能4、單元電路設(shè)計方案和原理說明a搶答器電路設(shè)計其原理說明：(1)、搶答電路的功能有兩個：一是能分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，供譯碼顯示譯碼電路用；二是要使其它選手按鍵操作無效。(2)、選用優(yōu)先編碼器74LS148、RS鎖存器、譯碼器7448組成搶答電路(3)、搶答電路工作原理：當(dāng)控制開關(guān)置于“清除”位置時，RS觸發(fā)器的端為低電平，輸出Q4—Q1全為低電平。此時7448的=0，顯示器滅燈；74LS148選通輸入=0,74LS148處于工作狀態(tài)，而鎖存電路不工作。當(dāng)控制開關(guān)置于“開始”位置時，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時處于工作狀態(tài)，當(dāng)有選手按鍵搶答時，如5號選手優(yōu)先按5號鍵，則74LS148輸出Y2Y1Y0=010，YEX=0，經(jīng)RS鎖存后，Q1=1，=1，7448工作，Q4Q3Q2=101，經(jīng)7448驅(qū)動譯碼后，顯示器顯示數(shù)字5。Q1=1使74LS148為高電平。即74LS148禁止工作，封鎖其它按鍵輸入，當(dāng)按下的按鍵松開后，74LS148的EX為高電平，但由于Q1輸出仍為高電平不變，所以74LS148仍處于不工作狀態(tài)，其它按鍵的輸入信號不被接受，這就保證搶答者的優(yōu)先性及搶答電路的準(zhǔn)確性。如圖（二）所示為八路智力競賽搶答器的搶答電路單元圖，b定時電路設(shè)計主持人設(shè)定搶答器時間，通過預(yù)置時間電路對計數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供，可預(yù)置時間進(jìn)行倒計時電路選十進(jìn)制同步可逆，計數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計，倒計時到零時，定時電路輸出低電平有效的“定時到信號”。如圖（三）所示為八路智力競賽搶答器的定時電路單元圖。同步加減計數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計，具體電路如圖3所示。c.報警電路設(shè)計由555定時器和三極管構(gòu)成報警電路如