文档介绍：井冈山大学
数字电子技术课程设计
设计题目:六路抢答器的设计
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目录
一、实验目的 3
二、设计及原理 3
总体方案设计 3
设计要求 3
设计思路 3
总电路框图..............................................................................................................4
各模块设计方案及原理 4
抢答电路 4
倒计时电路 7
报警电路..................................................................................................................9
四、电路仿真 10
倒计时电路 10
抢答电路 11
计时锁定..........................................................................................................................12
五、实验结果及分析 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
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
设计要求
。
,该开关由主持人控制。
。
,且一次抢答的时间由主持人定。
,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。
,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。
设计思路
①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。
②当电路形成第一抢答信号之后,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。
③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
总电路框图
图 2-1总电路框图
各模块设计方案及原理
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 处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外,CTR =
1,使74LS279 优先编码工作标志端=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,74LS279 的此时由于仍为CTR=1,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