数字电路课程设计--抢答器

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1、 1 数字电路课程设计报告书 数字抢答器 学 院 名 称学 院 名 称 ： 电子工程学院 学 生 姓 名学 生 姓 名 ： 专 业 名 称专 业 名 称 ： 电子信息工程 班级班级 ： 实 习 时 间实 习 时 间 ： 12 月 10 日12 月 21 日 2 一一题题目：目：数数字字抢抢答器答器 二任务和要求：二任务和要求：数字抢答器允许在规定的时间内进行抢答,可以数字显示抢答者 的序号,并配有相应的灯光指示.对犯规的抢答者,除用灯光报警外,还应显示出犯规 者的序号,若规定抢答时间已过,要求告示任何输入的抢答信号君无效,除非重新下 达抢答命令. 1. 此抢答器要求有四路，抢答后其余人抢答无效

2、； 2抢答时间为 10 秒，在此期间内的抢答视为有效，并用灯指示； 3抢答开始前及计时结束后抢答无效，并用灯指示。 三三总体方案的选择：总体方案的选择： 四单元电路的设计四单元电路的设计 1. 时钟电路时钟电路 时 钟 电 路 采 用555产 生1Hz的 脉 冲 信 号 ， 电 路 图 如 下 ： U2 LM555CM GND 1 DIS 7 OUT 3 RST 4 VCC 8 THR 6 CON 5 TRI 2 VCC 5V R1 4.7k R2 150k C1 10nF 3 C2 4.7uF VCC 2 1 0 00 2. 抢答锁存电路抢答锁存电路: 控制电路 计时电路 时钟电路 显示驱动

3、电路 抢答电路 译码电路 显示驱动电路 主持人电路 状态电路 3 在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由 75 来实现，当 74LS75 的 4，13 号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态，拒绝之后接收到的任何输入 信号，如此即可实现锁存。 74LS75 真值表：真值表： 1C2C 3C4C Q 1 1 1 0 X 0 X 0 Qn 当有一组队员按下开关后，Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号为 1，则它们四 个通过与非门后的信号为 1， 在通过非门后， 它变为 0， 送到 75 的 1C2C,3C4C 端口， 保持状态不变，实现锁存功能。 译码电路译码电路： 当某个队员正常抢答上

4、以后，要显示他的编码号，必须把该信号转换为二进制代 码。其关系为： Q1 Q2 Q3 Q4 A B C D 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 由上真值表知： 31QQA ； 32QQB； C=Q4； D=0； 综上可得到抢答锁存电路的电路图 3.3.计时电路：计时电路： 计时电路采用 161 芯片，产生 10 秒的倒计时 161 功能表如下： 4 f g 状态转移图如下： 计时到 0 后，由主持人电路产生置数信号，使 161 载入初值 0110. 电路图如下： 4. 4. 计数器的译码显示电路：计数器

5、的译码显示电路： 两片 74LS48 的译码电路相同，连接图如下： 5. 控制电路 控制电路输入主持人电路的 RESET，START 信号，抢答器电路产生的 S 信号，计时器 产生的 T 信号，输出各复位和使能信号。 电路图如下： U5A 74LS00N U11A 74LS08N U5E 74LS04N RESET 至75使能端 S 50 51 49 至抢答显示电路48的BI/RBO T 52 53 至161的ENP START 54 至161的ENT 6.状态电路状态电路 状态电路用绿色发光二极管表示抢答有效，红色表示抢答无效。 A.当抢答开始并且及时未到 0，抢答有效，绿灯亮 逻辑表达式为

6、：F=START*T*S. 电路图如下： 0110 0111 1000 1001 1111 1010 1110 1101 1100 1011 5 S T S T A R T L E D 1 U 1 1 B 7 4 L S 0 8 N U 1 1 C 7 4 L S 0 8 N R 1 5 330 0 5756 55 58 B.当抢答未开时或计时已结束，抢答无效，红灯亮。 逻辑表达式为：F=TSTARTSSTARTTSSSTART 电路图如下： S T S T A R T U 1 1 D 7 4 L S 0 8 N R 1 6 330 LED2 U10B 74LS00N 6160 59 0 62 7.总体电路图总体电路图 将个部分电路连好，得到下图： 8.心得体会：心得体会： 在实习的过程中遇到的问题相当多，但问题主要体现在以下这几方面： （1）逻辑问题：主要是因为对电路的设计不够全面，但只要做好前期工作（画 出功能表、真值表并进行仿真）一般可以避免。 （2）连线过