电子抢答器设计与制作第五次实验设计0083075

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1、一、实验目的运用所学知识设计制作一个八路抢答器，使学生掌握数字电路设计的基本方法，巩固他们所学的知识，增强实践能力。二、实验要求使用VHDL或Proteus（软件仿真）或集成芯片（硬件）设计一个八路抢答器，尽量使其具有以下功能：（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0~S7表示。（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）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢

2、答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。（4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。（5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，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。三、工作原理1、主要器件：CD4511，数码管，74LS00,74LS1

3、0，74LS04，74LS192，NE555①4511CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。L

4、E：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。这个表显示的数字可以通过数码管显示出来。由于CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）。也就是说a、b、c、d、e、f、g与数码管的a、b、c、d、e、f、g相对应。输出为高电平1时，数码管的相对应的二极管就会亮，所有高电平组合完后，就可以得到我们想的数字。74LS00四2输

5、入与非门引出端符号1A－4A，1B－4B输入端1Y－4Y输出端双列直插封装:功能表：输入输出ABY00101110111074LS10三3输入与非门引出端符号1A－3A输入端1B－3B输入端1C－3C输入端1Y－4Y输出端双列直插封装：功能表：输入输出ABCY010101111074LS04六反向器引出端符号1A－6A输入端1Y－6Y输出端双列直插封装：逻辑功能：74LS192十进制同步加/减计数器（双时钟）逻辑符号：192为可预置的十进制同步加/减计数器，共有54192/74192，54LS192/

6、74LS192两种线路结构形式。192的清除端是异步的。当清除端（MR）为高电平时，不管时钟端（CPD、CPU）状态如何，即可完成清除功能。192的预置是异步的。当置入控制端（）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0～Q3）即可预置成与数据输入端（P0～P3）相一致的状态。192的计数是同步的，靠CPD、CPU同时加在4个触发器上而实现。在CPD、CPU上升沿作用下Q0～Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU，此时另一个时钟应为高电

7、平。当计数上溢出时，进位输出端（）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPU低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出时，错位输出端（）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPD低电平部分的低电平脉冲。当把和U分别连接后一级的CPD、CPU，即可进行级联。双列直插封装：引出端符号错位输出端（低电平有效）进位输出端（低电平有效）CPD减计数时钟输入端（上升沿有效）CPU加计数时钟输入端（上升沿有效）MR异步清除端P0～P3并行数据输入端异步并行置入控制端（低电平有效）Q0～Q3输出端NE555NE555的特点有：1.只需简单

8、的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2.它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。5.静态电流最大值VCC=5V,RL=∞=6mAVCC=15V,RL=∞=15mANE555引脚位功能配置说明下：Pin1(接地)-地