西安邮电学院数电课程设计20

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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••王一峰(17)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—.任务和要求1.任务：本次实习要求完成一个可供四名选手进行比赛的数字抢答器2•要求：(1).四名选手编号为1、2、3、4。其中各有一个抢答按钮和一个指示灯，够进行抢答的按钮和指示灯和选手一一对应。(2)•给主持人一个控制开关，可以控制开始抢答和倒计时开始、系统清零。(3).抢答器要求具有锁存功能：在主持人没有按开关时，如果有人抢答，显示抢答者的编号，同

2、时与他对应的灯和禁报灯同时亮，统锁存，其他人在抢答无效；在主持人按下开关，抢答开始时，倒计时开始，最先抢答者也显示其编号，其对应的灯也亮，系统锁存，倒计时也停止，直到主持人清零为止。(4).如果在主持人按下按钮，倒计时到0时仍然没有人抢答，此次抢答无效，主持人清零重新开始；如果有人抢答显示其编号，其对应的灯和警报灯同时亮起，系统锁存，直到主持人清零为止。(5).该系统的脉冲是由555电路供给，倒计时也是1HZ的脉冲递减,作为计时器的CP信号。二.总体方案的选择1.电路由脉冲产生电路、计时工作电路、锁存电路和显示部分电路组成。在主持人没

3、有按下开关时，如果有人抢答，其信号灯发亮,锁存器将电路锁定，这就是违规抢答，抢答无效，主持人清零，重新开始抢答；当正常抢答时，主持人按下开关后，由555电路产生CP信号，输入到计时器，计时器（39秒倒计时）开始倒计时，若一直到0也没有人抢答，则主持人清零重新开始；若还没有到0时有选手抢答，则锁存器锁定电路，并且把“0”信号传给计时器，使计时器保持，显示电路显示选手的编号，而其它选手再抢答已经无效，这样就完成了一次正常抢答。主持人清零以后，开始下一次抢答。2.系统工作图示：3.实验元件列表:兀件名称兀件描述兀件数量74LS00四2输入与

4、非门174LS20二4输入与非门174LS48编码器374LS75锁存器174LS161计数器2七段显示译码器与74LS48配合374LS04反向器2555秒脉冲1二极管574LS08四2输入与门1单元电路的设计三.元电路的设计1.锁存器电路部分该部分主要是由74LS75实现的，此元件是低端有效。当四个选手抢答时，输入的信号为“1”，用74LS20将这四个选手在75芯片对应的非输出端与主持人的主控开关相与非，接入75的使能端（E1-2和E3-4）,这样就通过“0”，把75锁定，完成锁定，当选手们按下抢答键时，抢答有效指示灯发亮，表明该

5、选手抢答，同时，数码管也显示了该选手号码，电路也锁存成功。以锁存器为中心的编码显示电路。此电路是以四D触发器74LS75为中心的编码锁存系统，编码器的作用是把锁存器的输出先经过74148优先编码在把它的输出转化成8421BCD码,进而送给7段显示译码器，其真值表如下：抢答者代号7418优先编码器的输入7448译码器的输入QiQ2Q3Q4INO非INI非IN02非IN3非IN4非卅£5IN6非IN7非DCBA1000XXXXXX0100010100XXXXX01100100010XXXX011100110001XXX0111101000

6、000XXXXXXX00000电路图如下:VCCorUrLT□GFI/RBCTOftRBTOBHOCAOBGND□E7447Kia0532104567E1A2A1GND1GTIQID2QZD己氐3C.4C1C2CVCCGW3D3CT4D3Q4cr4Q11AVCCIB2DNC2C1CNCID2B1Y2AGND2Y23S67总于M02•计数器电路该部分主要由两个74LS161级联而成，在161的输出端再用非门把正计时转化成倒计时,接到由74LS48和数码管连而成的显示部分。当锁存器锁存后,计数器也停止计时。这样就能显示该次抢答是否有效；若

7、计数器倒计时到0时仍然没有人抢答，则由主持人清零以后再继续抢答，如果有人抢答则报警电路工作，主持人清零以后再继续抢答。此电路用来实现模40的倒计数器，用两片74161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，由于要求倒数，可以取它们各自的后面的状态，然后取反而得到。在次还有一个问题是：当倒数到0后，还要有锁存的功能，锁住电路，抢答无效。高位片模4,它从1100到1111,取反后便可得到0011到0000；低位片模10,它从0110到1111,取反后得到1001到0000o其状态转移图如下：咼位片:D

8、CBA/Co低位片：DCBA/Co11101000山*10014//1101：/0/0、1100<—1010/01011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C