数电实验之抢答器的设计

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1、抢答器的设计张益男实验目的及器材掌握门电路和触发器的原理，正确使用和调试简单的时序电路建立组合逻辑电路的基本概念，学习简单时序逻辑电路的设计、搭试与调试器材：面包板、74LS11(一片)、74LS74(二片)、NE555(一片)、电阻(510Ω四个、470KΩ一个）电容（10一个)、微动开关(四个)、发光二级管(四个)实验内容要求设计一个三人智力竞赛抢答电路。具体要求：1、主持人按下“开始”开关后，“允许抢答”指示灯亮，同时使“抢答指示灯”熄灭，解除选手之间的封锁。抢答限定时间（设计为5秒）结束时“允许抢答”指示灯熄灭。选手应在“允许抢答”指示灯亮时抢答有效，过时无

2、效。2.每个选手操纵一个“抢答”微动开关，以控制自己的一个“抢答指示灯”。抢先按动开关者能使自己的“抢答指示灯”亮，同时封锁其余两人的动作，即其余两人即使再按动开关也不起作用。主持人按“开始”微动开关时，使“抢答指示灯”熄灭，解除选手之间的封锁以达到以重新开始之目的；注意：微动开关只能产生脉冲信号。本实验不采用其他开关。实验原理图触发器数字电路:分组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类组合逻辑电路的基本单元是基本门时序逻辑电路的基本单元是触发器触发器的必备特点：具有两个能自行保持的稳态(1态或0态)；外加触发信号时，电路的输出状态可以翻转；在触发信号消失后，能将获得的新态

3、保存下来。触发器可以作为数字系统中的存储元件，但断电后所存储的数据会自行消失，所以是易失性存储元件。D触发器两人抢答电路R=470KΩC=10uF其余电阻为510Ω14接高，7接地工作过程555连接成单稳态电路，tw=1.1RC=470kΩ*10uF*1.1≈5.2s可起到定时作用，当主持人按下微动开关时候，3输出高电平，M1灯亮（约5S），与门打开；同时2脚输出个负脉冲，让D触发器异步清零（M2、M3灯灭）。M1灯亮时候，如果有人按下抢答的微动开关，产生一个正的时钟脉冲，D触发器Q端输出高电平，Q非为低电平，此人的二极管亮，同时，Q非的低电平可将另外一人的与门封锁

4、。当主持人再按下按钮，新一轮抢答开始。使用的芯片介绍74LS11(3-3输入与非门)P22774LS74(双上升沿D型触发器)P230面包板注意美观，线紧贴面包板，线路最好不要交叉。微动开关思考题（P85）设计“抢答电路”为什么必须用触发器？时序逻辑电路：在任意时刻，输出不仅与该时刻的输入有关，而且还和电路的原来状态有关。抢答者抢答成功,不仅与自己的按钮有关,也与主持人事先让各路复位并发出有效信号有关,即电路必须与前面所发生的情况有关，所以是时序逻辑电路，时序逻辑电路仅用逻辑门不能完成，所以使用触发器。使用D触发器是因为Q=D，使电路结构最简单。如何借助微动开关产生

5、单次脉冲？应怎样考虑开关反跳的影响并予以消除？在动触头端加一个RS触发器各处电阻选择其大小的依据是什么？470K为限时电阻，T=1.1RC510为限流电阻，保护二极管，用（电源电压-二极管正常工作压降）/二极管工作电流谢谢！