数字电路课程设计

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电信系

数字电路课程设计

智能竞赛抢答器

09电子信息科学与技术 2012学年第2学期

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目 录

1 设计任务与要求 ............................................................................................................... 3 2 预习要求 ........................................................................................................................... 3 3 设计原理与参考电路 ....................................................................................................... 3 3.1数字抢答器总体方框图....................... ............................................................................... 3 3.2单元电路设计..............................................................................…………………………………3 4 主要元器件功能介绍 ……....……………… ................................................................. 6

4.1 锁存器（74LS373） .................................................................................................. 6 4.2 优先编码器（74LS147） .......................................................................................... 6 4.3 显示译码器（74LS48） .............................................................................................. 7 4.4 计数器 （74LS192）………………………… .......................................................... 8

5 设计步骤及各功能电路调试 ............................................................................................. 10

5.1 最终组合电路 ……..........................……………………………………………… ………10

5.2调试锁存器电路………………………………………………………............ …….11 5.3调试编码与译码显示电路……………………………………………........ ……….12 5.4 调试控制电路...……………………………………………………… .................. 13 5.5 秒脉冲…………………………………………………………………………… .... 13 6 心得体会 ........................................................................................................................... 14

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智力竟赛抢答器

1 设计任务与要求

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。 2 预习要求

1．复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。 2．设计可预置时间的定时电路。 3．分析与设计时序控制电路。

4. 画出定时抢答器的整机逻辑电路图 3 设计原理与参考电路 1．数字抢答器总体方框图

如图11、1所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到\清除\状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置?quot;开始\状态，宣布\开始\抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。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、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。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。

图11、1数字抢答器框图

2．单元电路设计 (1) 抢答器电路

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1-2-1 抢答器实验图

数字竞赛器的电路原理图如图1-2-1，该竞赛器电路由复位电路、抢答触发控

制电路、 LED 数码显示电路、计时电路等组成。

J复位电路由复位按钮9、限流电阻R16、两输入与非门74LS00、八输入与非门74LS30以及D锁存器74LS373的两个使能控制端锁存允许端LE端（高电平有效）和三态允许控制端OE端（低电平有效）等组成。

R?R15抢答触发控制电路由抢答按钮J1 -J8、限流电阻8,以及74LS573的八个输入端等组成。

LED 数码显示电路由10线-4线的编码器74LS147、七段译码器CD4511、七段共阴数码管等组成。 (2) 可调计时器电路

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