六路抢答器课程设计

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1、 1 数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计 设计题目：设计题目：六路抢答器的设计 姓名： 学院： 专业： 班级： 学号： 2 目录目录 一、实验目的. 3 二、设计及原理 . 3 2.1 总体方案设计 . 3 2.1.1 设计要求 . 3 2.1.2 设计思路 . 3 2.1.3 总电路框图4 2.2 各模块设计方案及原理 . 4 2.2.1 抢答电路 . 4 2.2.2 倒计时电路 . 7 2.2.3 报警电路9 四、电路仿真10 4.1 倒计时电路 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.2 抢答电路 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.3 计时锁定12 五、实验结果及分析 .

2、13 六、心得体会13 附录14 1 元器件清单14 2. 总电路图 15 3 主要参考文献 16 3 一、实验目的一、实验目的 通过八路数字抢答器的设计实验， 要求学生回顾所学数字电子技术的基础理 论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用 及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555 电路、 译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程 大纲所要求掌握的基本内容。 二、设计及原理 2.1.1 设计要求 1抢答器同时供 6 名选手或 6 个代表队比赛。 2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。

3、3抢答器具有锁存与显示功能。 4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人定。 5.参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上 显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 6.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答， 定时显示器上显示 00。 2.1.2 2.1.2 设计思路设计思路 本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。 实现这一功 能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封 锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人 发出抢答命令之后才有效。 当电路形成第

4、一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答 者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。 4 在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按 下开始抢答按钮后，开始进行 30 秒倒计时，此时，若有组别抢，显示该组别并 使抢答指示灯亮表示“已有人抢答” ；当计时时间到，仍无组别抢答，则计时指 示灯灭表示“时间已到” ，主持人清零后开始新一轮抢答 2.1.32.1.3 总电路框图总电路框图 图 2-1 总电路框图 2.2 各模块设计方案及原理 2.2.1 抢答电路 此部分电路主要完成的功能是实现 6 路选手抢答并进行锁存， 同时有相应发 光二极管点亮和数码显示。 使用优

5、先编码器 74LS48 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 74LS279 的优先编码工作标志端 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，当有选手将抢答 按键按下时（如按下 S5） ，74LS279 的输出经 RS 锁存后，CTR=1,RBO =1, 七段 显示电路 74LS279

6、处于工作状态， 4Q3Q2Q=101,经译码显示为 “5” 。 此外， CTR 5 1，使 74LS279 优先编码工作标志端，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。 当按键松开即按下时，74LS279 的 此时由于仍为 CTR1，使优先编码工作标志 端1， 5 所以 74LS279 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。只要有一组选手先按下抢答器，就会将编码器锁死，不 再对其他组进行编码。通过 74LS48 译码器使抢答组别数字显示 0-7。如有再次抢 答需由主持人将 S 开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。 原理图如下： 图 2-2 抢答模块原理图 6 表2-3 74LS279优先编码器功能表 二进制译码器是将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输 出信号的电路。也称为变量译码器。若输入端有 n 位，代码组合就有 2n个，当 然可译出 2n个输出信号。 显示译码器由译码输出和显示器配合使用，最常用的是 BCD 七段译码器。 输 入 输 出 EI DO D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A