文档介绍：:..0姜郵歌大爭数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称:学生姓名:专业名称:班级:实****时间:数字电路课程设计——抢答器的设计一、 实验目的:;;。二、 实验要求:1•抢答器同时供4名选手抢答,分别用4个按钮S1〜S4表示,设置一个系统清除和抢答控制开关T,该开关由主持人控制。。即选手按动按钮,锁存相应的选手编号,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。3抢答器的抢答时间为10秒倒计时。,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,绿灯亮,并保持到主持人将系统清除为止,如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,数码管此时显示0,且黄灯亮,在主持人未启动“开始”前,如有抢答者则其对应的红灯亮,同时数码管显示其号码。三、 实验框图及总体设计:如图所示为总体方框图。其工作原理为:接通电源后,主持人开关开始时接地处于禁止状态,编号显示器灭灯,开关灯灭,定时器显示10秒;主持人将开关置“开始"端,宣布”开始",开关灯亮,抢答器工作,同时定时器倒计时。选手犯规提前抢答时,抢答器完成:编号锁存、编号显示以及对应红灯亮。选手在定吋吋间内抢答吋,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次将开关接地并重新复位。数字抢答器框图:四、主要单元电路设计:所用器材:芯片数量芯片数量555一片74LS161一片74LS75一片74LS148一片74LS48两片74LS20一片74L04一片七段显示管两个74L08一片发光二极管3个电容:0・Oluf一个电阻6个电容:、 用555器件设计脉冲产生电路555定时器产生施密特触发电路。,以提高比较器参考电压的稳定性。图12^抢答电路:设计电路见图2所示。电路选用74LS148(八线一三线优先编码器)、74LS48(4线-七段译码器)和锁存器74LS75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,并通过74LS75及74LS148锁存优先抢答者的编号,同吋译码显示电路显示抢答选手的编号(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(主要通过74LS75及74LS20与非门实现)。工作过程:开关自上而下,分别是J1,J2,J3J4,低电平抢答有效,当有选手将抢答按键按下时(如按下J2),通过74LS75的D触发器功能输出低电平,乂经过74LS148的输出经74LS48译码器接到七段显示电路处于工作状态,4Q3Q2Q=010,经译码显示为乞”。此外,通过74LS20与非门使E0/1>E2/3均为0,封锁其他选手按键输入,确保不会显示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sw1开关重新置为0然后才能进行。I图22•计时电路电路如图3所示,用74LS16K74LS48来实现。主持人按卜•开关Z丽计数器LOAD端为低电平,使整个模块处于置数状态,由0110为初始abed的值;当主持人按下开关后,LOAD端为高电平,使整个模块处于计吋状态,74LS161由(0110)开始十模增量计数,通过74LS20的与非功能使计数器倒计时,当有选手将抢答按键按下时,74LS148的14管脚输出低电平使74LS161的7(ENP)管脚为低电平,则计数器的ENT=1、ENP=0,ENT*ENP=0计时器保持,停止计数。当计时结束无选手抢答,74LS161输出1111,通a74LS20(对1111的与非作用),74LS04(非门),74LS08(与74LS161的10管脚<ENT—高屯位>与运算)使报警黄灯亮,抢答无效。A— TitSOi创曲DTENPEMT>CLKLOADMR.・・7*lS16t■■WT环.□1z3DDDDRCO12IL—1£74L8O4?iLSOiU4U10;A :B •:佗e五、总体电路图:响61<TPJ>IDDOD1D20313ew65JILS15.<tect>・U2DO01D2D3CLKIOADUR1£112111?15jU9:A HtSW-六、电路图的逻辑功能测试:调试过程如下所示:功能测试一:有效抢答测试在主持人控制端刚开始接地,即在主持人发岀“抢答开始”命令即开关接高电平后,第二组有人抢答,左边电路显示抢答者组号2,同时绿灯亮,显示抢答有效,此时3号选手虽然也按卜•