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1、西安郵電學院数字电路课程设计报告书题目：数字抢答器系部名称•■通信工程系学生姓名■•刘国栋（16）专业名称••通信工程班级•■通工0502时间••07年12月10日至07年12月21日课程设计一一四路抢答器一、任务要求1设计一个智力竞赛抢答器，可同时供4名选手或4个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4,各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是SI、S2、S3、S4O2给节目主持人设置一个控制开关，用來控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。3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数码管上显示岀选手的编号
2、。此外，要封锁输入电路，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清零为止。4•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吋间，并保持到主持人将系统清除为止。5.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。二、总体方案抢答器是（数字电路）时序逻辑部分知识的实际应用。在了解各种SS1,MS1器件逻辑功能的基础上，针对任务要求，进行抽象和模块设计。抢答器电路由抢答控制部分，计数控制部分，显示电路部分与主持信号部分四大模块构成。各模块之间又相互联系以实现设计要求。总之，要在十分清楚集成块功能特
3、点的基础上，合理组合，充分优化，以期达到清晰，节约，稳定的实验准则。抢答器工作原理框图如下：译码显示秒脉冲产生电路►定时电路―►译码电路►显示电路其工作原理为：（1）接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”,定时器显示设定时间（39秒）；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号,由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。（2）在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布”开始”抢答，定时计时时，选手在定时时间内抢答时，抢答器完成，优先判断、编号锁存、编号显示，此为正常抢答，故此时绿灯亮。当一轮抢答之后，定吋器停止、禁止二次抢答、定吋器
4、显示剩余吋间。如果再次抢答必须由主持人再次操作”清除”和”开始”状态开关。（3）如果在规定的39—00的40秒期间无人抢答，则计数器数码管显示倒计时到“00”吋停止倒计数，此时如果再有人抢答，则表示超时抢答（犯规），违规报警电路的红灯和绿灯一起亮，并显示其组号，由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。三、单元电路设计(1)计数器的译码显示电路:两片74161(74163)的译码电路相同，连接图如下:11BVCCCCFL「OGBI/RBCTOAREFOBDOCAODGND0E16215、3・14斗，135J126117JQ897448(2),抢答，锁存电路:1•锁存电路主要由7475来实
5、现，当7475的4,13号管角的信号为“0”吋，它将保持原来的状态：74LS75使能端真值表如下:DCQ111010X0Qn当有一组队员按下开关后，QI',Q2',Q3',Q4'屮有一个信号为1,则它们四个通过与非门后的信号为1,在通过非门后，它变为0,接入7475芯片的G12、G34端，实现锁存功能，保持状态不变。抢答锁存（显示）电路如下:（3）•脉冲电路由555提供，电路图如下:输出CP脉冲（设计中我是将两片161的COi,C02的与非直接接到555脉冲电路的Vcc处）4.7kOhm150kOhm输出DCBA低位片：DCBA/Co(4)计时电路:辞典路用来实现模40的计数器，用两片7
6、4161来实现，高位片实现模四的计数，低位片实现模10的计数功能。用同步置数法来实现，当计数到00后，抢答无效。74LS161的输出：高位片模4,它从0000到0011,；低位片模10,它从0000到1001,其状态转移图如下：高位片::lioo;——►noi—►mo—►nil////在低位片每一次循环后，不但要给其自身置数，还要控制高位片记数一次，这个可以用其Co来控制高位片的CTt,接下来就是在计数到“39”后，要让记数器停止工作，这个可以用这两片74161的Co与非后反馈给CTp来做到，当计数到“39”后，高低位片的Co都为1,停止计数,计数数码管显示“00”，直到主持人重
7、新预制置，计数器电路图如下：74163（5）报警电路四选手（即74LS75芯片的四输入）开关D4,D3,D2,D1的或非绿灯（正常抢答）（6）数字显示的实现74LS161控制7448的输入来控制时间的显示，计数器的置数通过反向器给7448的输入从而达到単计时的目的。同时通过7448与数码管的连接实现数字显示，即用七段显示译码器来完成时间的显zjO当然在实验过程屮要注意7448七段显示译码器与数码管的连接，同时要注意用限流电阻來保护
