文档介绍：课程设计说明书
课程名称: 数字电子技术课程设计
题目: 四路抢答器
《四路抢答器》实验报告
一、设计任务与要求
1. 当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。此 时,抢答器不再接收其他输入信号。;
。要求回答问题的时间≤30秒(显示为29~00),时间 显示采用倒计时方式。当达到限定时间时,发出声响提示。
。每组参赛者起始分为100分,抢答后由主持人计分,答 对1次加10分,否则减去10分
(灭灯)。
提高要求:
,每秒发出提示声音。
二、方案设计与论证
本电路系统大致可分为三个模块:1、选手抢答模块;2、计时模块;3、选手计分模块。其中选手抢答模块必须要实现“锁存”功能以正确实现“抢答”功能。计时模块应与抢答模块相互联系。计分模块由主持人控制即可。
方案一:电路的总原理框图如下:
抢答电路部分选用74LS148优先编码器、74LS279RS锁存器、74LS48数码管译码器与共阴极7段数码管组成。该电路主要完成三个功能:1、识别优先按下抢答键的选手并将其译码后显示在数码管上;2、在最先按下抢答键的选手按下的同时将74LS148锁闭,禁止其他选手抢答,以实现锁存的目的;3、在选手按下抢答键的同时给计时电路发送开始计时信号。
计时部分选用两片74LS192可逆计数器、一个秒脉冲信号源、一个蜂鸣发声器以及若干逻辑门组成。该电路主要完成三个功能:1、在接收到抢答电路部分的抢答信号后即开始向74LS192发送计时信号;2、在倒计时到仅剩五秒开始每秒发出警报;3、在倒计时到00时停止计时并关闭蜂鸣发声器发出声响;
分数控制部分选用两片74LS192可逆计数器、单脉冲源及数码管构成。该电路主要完成对选手分数的加减控制功能。该部分电路共有三个按键,分别为:分数复位、加分与减分键。均由主持人控制。
三、单元电路设计与参数计算
1、抢答电路设计
设计电路如图1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。
图1
工作过程:
74LS148芯片的D0~D7输入端在系统上电时全部接入高电平1。此时其输出端A0~A2均为高电平,GS端亦为高电平。由于四个RS锁存器的S端分别接入A0~A2与Gs端,故,此时四个RS锁存器的S端亦全为高电平。同时,由于该系统在上电时Q端默认输出为高电平,而上方的RS锁存器的Q1又接入四片RS锁存器的R输入端。经查74LS279的真值表(如图2)可知该系统在上电时所有Q输出端将保持原态不变,即保持为高电平状态。而该原理图上方的复位键为主持人按下的按键,在此键被按下的同时,四个RS锁存器的R输入端全部被置为低电平。经查真值表可知,此时所有Q输出端均被置为低电平,相应地,74LS148的使能端EI端亦被置为低电平,此时,74LS148处于接受输入信号状态,选手随时可以开始抢答。我们还注意到,74LS48的数码管使能端亦被接入上方RS锁存器的2Q1信号,在主持人按下复位按键后,数