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四人竞赛抢答器实验报告.docx

上传人:江湖故人 2021/6/24 文件大小:785 KB

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四人竞赛抢答器实验报告.docx

文档介绍

文档介绍:数电实验报告
姓名:侯婉思
专业:通信工程
班级:1111 学号:11387121 指导老师:田丽娜
四人竞赛抢答器实验报告

现今,形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用丁电视台、 商业机构、学校、 企事业单位及社会团体组织中,它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性,在一 定程度上丰富了人们的业余生活。
对丁抢答器我们大家都知道那是用丁选手做抢答题时用的,选手进行抢答, 抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备 足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的 原则。
本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的 4路抢答器。该 抢答器为全数字集成电路设计,具有分组数多、分辨率高等优点。该抢答器除具 有基本的抢答功能外,还具有优先能力,定时及复位功能。主持人通过控制开关 使抢答器达到复位的功能。
实验目的
学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法
熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。
灵活运用学过的知识并将其加以巩固,发散思维,提高学生的动手能力和思 维的缜密。
设计任务与要求
1、 设计任务
设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。选手抢答时,数码显示选手组号
设计要求:
抢答器的基本功能:
设计一个智力抢答器,可同时供四名选手或四个代表队参加比赛, 编号为
一,二,三,四,各用一个抢答按钮,分别用四个按钮 S S3表示。
给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的活零(编号显示数码管 清零)。
抢答器具有数据锁存和显示的功能,抢答开始后,若有选手按动抢答按钮, 编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,此外,要封锁输入电路, 实现优先锁存,禁止其他选手抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系 统活零为止。
简言之,有选手按下时,显示选手的编号。同时,其他人再按下时电路不做 任何处理。也就是说,如果有选手按下以后,别的选手再按的话电路不会显示是 他的编号。
可用555定时器产生频率为1H的脉冲信号,作为触发器的CP信号。 1、设计方案
抢答器具有锁存、定时、显小。即当抢答开始后,选手抢答按动按钮,锁存 器锁存相应的选手编码,同时用LED数码管把选手的编码显示出来。接通电源后, 主持人将开关拨到“活除”状态,,编号显示器为0,此时才可以再次抢答。选 手在抢答时,抢答器完成:编号锁存、编号显小。
单元电路设计及元器件选择
(1)抢答电路
电路如图2所示。该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁
定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示选手编
号;二是要使其他选手随后的按键操作无效。实现该电路的功能的主要芯片是
74ls175 (图1为功能表,图2为逻辑功能图,图3为锁存器电路)
74LS17S的四弟表
输入
输出
L
CP
x
W
*
2D
3D
X
4D
X
1Q
L
2Q
L
30
L
4Q

T
1D
2D
3。
4D
1D
2D
3。
40
H
H
X.
X
X
保持
rn
X
X
L 保持
图一
U2
4
DO
Q0
Q0
Q1 nr
2
3
5
D1
7
12
D2
U 1
Q2
Q2
Q3
03
L
13
D3
15
Di
-7—>CLK
-^C MR
74LS175
D1
DD
D1
02
D3
>CLK MR
Ml©"
图三
图2抢答电路
其工作原理为:当主持人控制开关处丁 “活除”时,D触发器的活零端为
低电平,使D触发器被强制活零,输入的抢答信号无效。当主持人将开关拨到“开 始”时,D触发器Q非端前一状态为高电平,四个 Q非端与在一起为高电平,再 和抢答按键信号和借位信号与在一起给 D触发器的脉冲端,当没人抢答时,抢答 信号为低电平,与门U11输出端为低电平给D触发器脉冲端,当一有人抢答时, 抢答信号为高电平,并和 U2的输出信号和借位信号与在一起,使得 U11输出端 为高电平给D触发器,丁是D触发器就有一个上升沿,使得抢答信号经D触发器 触发锁存再经过译码器74ls48译码,把相应的信号显示在数码管上。另外,当 选手松开按键后,D触发器的Q非前一状态为低电平,与在一起后给与门 U11, 使得U11的输出端为低电平给D触发器,则D触发器的脉冲输入端恢复原来状态, 从而使得其他选手按键的输入信号不会被接收。这就保证了抢答者的优先性及抢 答电路的准确性。当选手回答完毕,主持人控制开关S是抢答电路复位

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