数字电子技术学科课程设计--多路竞赛抢答器

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1、 1 数字电路课程设计数字电路课程设计 多 路 竞 赛 抢 答 器 2 多路竞赛抢答器 内容摘要： 本抢答器是一个 8 路智力竞赛抢答器， 抢答器可同时供 8 名选手比赛，分别用 S0S7 表示。设置一个系统清除和抢答控制开关 S，该开关由主持人控制。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，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。 索引关键词索引关键词： 竞赛抢答竞赛抢答 数字电路数字电路 目录目录 第一章：系统概述 * 2 第二章：单元电路设计与分析 * 3 第三章：电路的安装与调试 * 4 第四章：主要元器件

2、介绍 * 5 第五章：结束语 * 8 附件：元件清单 * 9 参考文献 * 9 第一章：系统概述第一章：系统概述 如下图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开 关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯。主持 人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。选手在定时时 间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示等一系列 动作。当一轮抢答之后，系统将进行锁存，如果再次抢答必须由主持 人再次操作“清除”和“开始”状态开关。 综上分析。多路抢答器的总体方框图如图所示： 3 第二章第二章: 单元电路设计与分析单元电路设计与分析 抢答器电路设计 抢答按键 抢答判别

3、 电路 显示译 码 抢答显 示 主持人开 关 控制电路 多路竞赛抢答器的总体方框图 4 设计电路见上图所示。电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS279 来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的 先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示 电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操 作无效。工作过程：开关 S 置于“清除“端时，RS 触发器的 R、S 端均 为 0，4 个触发器输出置 0，使 74LS148 的优先编码工作标志端（图 中 5 号端）0，使之处于工作状态。当开关 S 置于“开始“时，抢答器 处于等待工作状态，当有选手

4、将抢答按键按下时（如按下 S5）， 74LS148 的输入 Y Y Y =010,Y =0 经 RS 锁存后，CTR=1,RBO(图中 4 端) =1,七段显示电路 CD4511 处于工作状态， Q Q Q =101,经译码显 示为“5”。此外，CTR1，使 74LS148 优先编码工作标志端（图中 5 号端）1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下 时， 74LS148 的 此时由于仍为 CTR1， 使优先编码工作标志端为 1， 所以 74LS148 仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保 证了抢答者的优先性。 如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除” 然后才可能

5、进行。 第三章：电路的安装与调试第三章：电路的安装与调试 1.依据设计的电路原理图，按照信号流向分级安装，逐级相连。 2.调试抢答器判别及显示电路， 检查控制开关是否正常工作， 按键按下 是否是对应的数码，再按下其他的按键时，数码管显示的数值不变。 第四章：主要元器件介绍第四章：主要元器件介绍 5 1. 74ls148 优先编码器管脚功能介绍:为 16 脚的集成芯片，电 源是 VCC(16) GND(8),I0I7 为输入信号，A2,A1,A0 为三位二进制编 码输出信号，IE 是使能输入端，OE 是使能输出端，GS 为片优先编码 输出端。 使 能 端OE( 芯 片 是 否 启 用 ) 的 逻 辑 方 程 ： OE =I0 I1 I2 I3 I4 I5 67 IE 当 OE 输入 IE=1 时，禁止编码、输出(反码)： A2,A1,A0 为全 1。当 OE 输入 IE=0 时，允许编码，在 I0I7 输入中， 输入 I7 优先级最高，其余依次为：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0 等级排列。 输入 输出 EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A2 A1 A0 GS EO 1 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 x x x x x x x 0