六路搶答器說(shuō)明書(shū)終極版

《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、 設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)題目：數(shù)字搶答器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 設(shè)計(jì)一個(gè)可同時(shí)供6位選手參加的6路數(shù)字顯示搶答器，選手每人一個(gè)搶答按鈕，搶答開(kāi)始后，搶答器具有優(yōu)先搶答的功能，最先搶答成功的選手編號(hào)能被顯示，并有音響提示，當(dāng)有選手搶答成功時(shí)，禁止其他選手搶答，直到主持人將系統(tǒng)清零為止；2、 主持人有控制開(kāi)關(guān)，可以手動(dòng)清零復(fù)位，當(dāng)主持人按下開(kāi)始按鍵是才可以搶答，顯示倒計(jì)時(shí)9秒，在規(guī)定時(shí)間搶答有效，同時(shí)倒計(jì)時(shí)停止，直到主持人將系統(tǒng)清零為止。3、 如果搶答時(shí)間已到，卻沒(méi)有選手搶答，則本次搶答無(wú)效，禁止選手超時(shí)后搶答。設(shè)計(jì)要求：1、 根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計(jì)中的各個(gè)電路模塊；2、 給出multisim仿真結(jié)果；3、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要包含設(shè)計(jì)總結(jié); 二、 設(shè)計(jì)原始資料Multisim仿真軟件三、 要求的設(shè)計(jì)成果（課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)實(shí)物、圖紙等）1、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2、 multisim仿真圖四、 進(jìn)程安排2014-7-7——2014-7-9根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)電路，并用multisim進(jìn)行仿真2012-7-10——2012-7-11撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，答辯五、主要參考資料[1].王鴻明，段玉生.《電工與電子技術(shù)》.高等教育出版社，2009.12⑵.閻石.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.高等教育出版社，2009.2[3].吳俊芹.《電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)與課程設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社，2009.4指導(dǎo)教師（簽名）: 教研室主任（簽名）:

課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表出勤情況出勤天數(shù)缺勤天數(shù)成績(jī)?cè)u(píng)定出勤情況及設(shè)計(jì)過(guò)程表現(xiàn)（20分）課設(shè)答辯（20分）說(shuō)明書(shū)（20分）設(shè)計(jì)成果（40分）總成績(jī)（100分）提問(wèn)（答辯）問(wèn)題情況綜合評(píng)定指導(dǎo)教師簽名：年月 日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1引言 1\o"CurrentDocument"2仿真軟件介紹 2\o"CurrentDocument"Multisim發(fā)展簡(jiǎn)介 2\o"CurrentDocument"Multisim13概述 2\o"CurrentDocument"2.3使用注意事項(xiàng) 2\o"CurrentDocument"3系統(tǒng)的組成及工作原理 3\o"CurrentDocument"3.1系統(tǒng)的組成 3\o"CurrentDocument"3.2系統(tǒng)的工作原理 3\o"CurrentDocument"4單元電路設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"4.1搶答電路的設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"4.2定時(shí)電路的設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"4.3報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"4.4時(shí)序電路的設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"4.5相關(guān)元器件的介紹 8\o"CurrentDocument"4.5.174LS148優(yōu)先編碼器 8\o"CurrentDocument"4.5.3十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS190 9\o"CurrentDocument"4.5.474LS48譯碼器 10\o"CurrentDocument"5系統(tǒng)仿真與測(cè)試 12\o"CurrentDocument"5.1仿真步驟 12\o"CurrentDocument"5.2仿真結(jié)果及分析 126心得體會(huì) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 14附錄1元件清單 15附錄II總體電路 161引言隨著社會(huì)的發(fā)展搶答器作為一種工具已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種智力競(jìng)賽場(chǎng)合。此次設(shè)計(jì)以六路搶答器為基本概念，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，利用邏輯電路基礎(chǔ)，由搶答電路、倒計(jì)時(shí)電路、報(bào)警電路組成。實(shí)現(xiàn)能同時(shí)供6人搶答的電路。該搶答器的設(shè)計(jì)利用Multisim完成了原理圖設(shè)計(jì)和電路仿真，具有數(shù)字顯示、倒計(jì)時(shí)顯示、編碼譯碼功能。數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是一門(mén)獨(dú)立課程、有獨(dú)立學(xué)分的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”理論講授課程有密不可分的關(guān)系，起著相輔相成的作用，也是在“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化的實(shí)踐環(huán)節(jié)。其主要目的是通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地獨(dú)立完成數(shù)字電路的設(shè)計(jì)任務(wù)，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，獨(dú)立分析、解決問(wèn)題能力，協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)造性思維能力。提高學(xué)生在數(shù)字電路應(yīng)用方面的實(shí)踐技能，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)生通過(guò)電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，逐步熟悉開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法，本課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，進(jìn)一步理解數(shù)字系統(tǒng)的概念，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的組裝和調(diào)試技術(shù)，掌握查閱有關(guān)資料的技能。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作意識(shí)，提高獨(dú)立解決問(wèn)題的能力；通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地獨(dú)立完成數(shù)字電路的設(shè)計(jì)任務(wù)，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，獨(dú)立分析、解決問(wèn)題能力，協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)造性思維能力。提高學(xué)生在數(shù)字電路應(yīng)用方面的實(shí)踐技能，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)生通過(guò)電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，逐步熟悉開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法，本課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新，為以后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；同時(shí)進(jìn)一步理解數(shù)字系統(tǒng)的概念，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的組裝和調(diào)試技術(shù)，掌握查閱有關(guān)資料的技能。2仿真軟件介紹Multisim發(fā)展簡(jiǎn)介工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。Multisim13概述Multisim10是美國(guó)NI公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬、數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。有了Multisim軟件，就相當(dāng)于擁有了一個(gè)設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室，可以非常方便的從事電路設(shè)計(jì)、仿真、分析工作。此軟件可以為你提供以下便利：通過(guò)直觀的電路圖捕捉環(huán)境，輕松設(shè)計(jì)電路；通過(guò)交互式SPICE仿真，迅速了解電路行為；借助高級(jí)電路分析，理解基本設(shè)計(jì)特征；通過(guò)一個(gè)工具鏈，無(wú)縫地集成電路設(shè)計(jì)和虛擬測(cè)試；通過(guò)改進(jìn)、整合設(shè)計(jì)流程，減少建模錯(cuò)誤并縮短上市時(shí)間；NIMultisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借NIMultisim，您可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫(kù)的電路圖，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE模擬器模仿電路行為。借助專(zhuān)業(yè)的高級(jí)SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計(jì)流程中提早對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行的迅速驗(yàn)證，從而縮短建模循環(huán)。與NILabVIEW和SignalExpress軟件的集成，完善了具有強(qiáng)大技術(shù)的設(shè)計(jì)流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)建模測(cè)量。因此本次課設(shè)能深入了解交通信號(hào)燈的應(yīng)用原理，更好的掌握所學(xué)知識(shí)，將理論聯(lián)系實(shí)際，而且在實(shí)際操作中培養(yǎng)自己的實(shí)際動(dòng)手能力，將理論應(yīng)用與實(shí)際生活中。2.3使用注意事項(xiàng)不要長(zhǎng)時(shí)間使軟件處于仿真狀態(tài)，以免死機(jī)；刪除元件、儀器、連線等，一定要在斷開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)的情況下；注意數(shù)字地與模擬地的差別，使用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)；LED數(shù)碼管的極性；分模塊調(diào)試，最后綜合調(diào)試。3系統(tǒng)的組成及工作原理3.1系統(tǒng)的組成框圖定時(shí)搶答器的總體框圖如下圖3-1：圖3-1系統(tǒng)組成圖3.2系統(tǒng)的工作原理?yè)尨鹌饔奢斎腚娐?，判別電路，顯示電路，秒脈沖發(fā)生器，計(jì)時(shí)電路和報(bào)警電路等組成。計(jì)數(shù)器選用十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)輸入由秒脈沖發(fā)生器提供。電路包括主體電路和擴(kuò)展電路兩部分。其中主體電路完成基本的搶答功能，即主持人按下控制開(kāi)關(guān)后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示選手編號(hào)，同時(shí)封鎖輸入電路，其他選手搶答無(wú)效。擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能以及報(bào)警功能。電路的工作過(guò)程是：接通電源后，主持人將控制開(kāi)關(guān)置于“清除”處，此時(shí)搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，選手不能進(jìn)行搶答，定時(shí)顯示器顯示設(shè)定的時(shí)間（9s），當(dāng)主持人將控制開(kāi)關(guān)置于“開(kāi)始”時(shí)，搶答器處于工作狀態(tài)，同時(shí)定時(shí)器開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，電路要完成以下功能：優(yōu)先編碼電路判斷搶答者的編號(hào)，并由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后通過(guò)譯碼顯示電路在數(shù)碼管上顯示搶答者的編號(hào)；揚(yáng)聲器發(fā)出短暫聲響；控制電路對(duì)其余輸入編碼進(jìn)行封鎖，禁止其他選手進(jìn)行搶答；控制電路要使定時(shí)器停止工作，數(shù)碼管上顯示剩余的搶答時(shí)間，當(dāng)選手將問(wèn)題回答完畢，主持人操作控制開(kāi)關(guān)使系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下一輪搶答。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，卻沒(méi)有選手搶答時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答。4單元電路設(shè)計(jì)4.1搶答電路的設(shè)計(jì)搶答器電路參考電路如圖所示。該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無(wú)效。工作過(guò)程：開(kāi)關(guān)S置于"清除"端時(shí)，RS觸發(fā)器(此處用74ls279代替)的R端均為0,4個(gè)觸發(fā)器輸出置0,使74LS148的=0,使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于"開(kāi)始"時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)(如按下J1),74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后，2Q2=1,74LS48處于工作狀態(tài)，2Q11Q21Q1=001,經(jīng)譯碼顯示為"1"。此外，2Q1=1，使74LS148=1，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開(kāi)即按下時(shí)，74LS148的此時(shí)由于仍為2Q1=1，使EI=1，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將S開(kāi)關(guān)重新置清除，然后再進(jìn)行下一輪搶答。RS觸發(fā)器工作原理如下。74LS148為8線一3線優(yōu)先編碼器，表1-1為其功能表。RS觸發(fā)器：_(1)保持狀態(tài)。當(dāng)輸入端接入S=R=1的電平時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)Q=1、Q=0，則觸發(fā)器次態(tài)Q=1、Q=0;若基本SR觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)Q=0、Q=1，則觸發(fā)器次態(tài)Q=0、Q=1。即S=r=1時(shí)，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。置0狀態(tài)。當(dāng)S=1，R=0時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為Q=1、Q=0，因R=0，會(huì)使Q=1，而Q=1與S=1共同作用使Q端翻轉(zhuǎn)為0;如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為Q=0、Q=1，同理會(huì)使Q=0，Q=1。只要輸入信號(hào)S=1，R=0，無(wú)論基本SR觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài)如何，均會(huì)使輸出次態(tài)置為0態(tài)。置1狀態(tài)。當(dāng)S=0、R=1時(shí)，如果觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為Q=0、￡=1，因S=0，會(huì)使G1的輸出端次態(tài)翻轉(zhuǎn)為1，而Q=1和R=1共同使G2的輸出端Q=0；同理當(dāng)。=1、Q=0，也會(huì)使觸發(fā)器的次態(tài)輸出為Q=1、Q=0;只要S=0、R=1，無(wú)論觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)如何，均會(huì)將觸發(fā)器置1。不定狀態(tài)。當(dāng)S=R=0時(shí)，無(wú)論觸發(fā)器的原狀態(tài)如何，均會(huì)使Q=1，Q=1。當(dāng)脈沖去掉后，S和R同時(shí)恢復(fù)高電平后，觸發(fā)器的新?tīng)顟B(tài)要看G1和G2兩個(gè)門(mén)翻轉(zhuǎn)速度快慢，所以稱(chēng)S=R=0是不定狀態(tài)，在實(shí)際電路中要避免此狀態(tài)出現(xiàn)。搶答器電路如下圖3-1所示

10kQ鍵=空格10kQ圖10kQ鍵=空格10kQ圖4-1搶答電路4Q1RSR_4.2定時(shí)電路的設(shè)計(jì)該部分主要由555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS190，譯碼電路，7段數(shù)碼管等相關(guān)電路組成。定時(shí)電路如下：

BLED1RStLuTDISTHRTRICONBLED1RStLuTDISTHRTRICONGIDIC2!：R15■510Q工作過(guò)程為：搶答開(kāi)始前，74LS190置數(shù)端為低電位，處于初始狀態(tài)，數(shù)碼管顯示為9,5引腳接高電位。搶答開(kāi)始后，秒脈沖沖推動(dòng)右邊的芯片開(kāi)始倒記時(shí)，同時(shí)右邊芯片產(chǎn)生的信號(hào)做為左邊芯片的CP信號(hào)推動(dòng)左邊的芯片倒記時(shí)，完成十進(jìn)制的倒記時(shí)功能。當(dāng)有人搶答后1Q的輸出為1，經(jīng)過(guò)非門(mén)后變?yōu)?，通過(guò)與門(mén)屏蔽了秒信號(hào)，停止記時(shí)，完成顯示搶答時(shí)間的功能。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)0秒時(shí)，左邊的芯片產(chǎn)生的定時(shí)到信號(hào)輸出為低電位，也屏蔽了秒信號(hào)，使得數(shù)碼管顯示為0。當(dāng)有人搶答時(shí)，停止計(jì)數(shù)并顯示此時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；如果沒(méi)有人搶答，且倒計(jì)時(shí)9s時(shí)間到時(shí)，輸出低電平到時(shí)序控制電路，之后選手搶答無(wú)效，并報(bào)警。4.3報(bào)警電路的設(shè)計(jì)VCC2N2219C1R1510。BUZZER1000HzR415kQVCCRSTOUTVCC2N2219C1R1510。BUZZER1000HzR415kQVCCRSTOUTDISTHRTRICONGN\D-IH1叩F'LSIX1、*D圖4-3報(bào)警電路其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率為：f0=1/(R12+2R13)*C*ln2=1.43/(R12+2R13)*C1其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。，555芯片的4號(hào)管腳(RST)作為控制端，當(dāng)4號(hào)管腳，蜂鳴器發(fā)出聲音；當(dāng)4號(hào)管腳為高電平時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。使4號(hào)管腳為高電平有兩種情況，即9秒內(nèi)有人搶答，或時(shí)間到?jīng)]人搶答。和4號(hào)管腳相連的為74LS148的ET端。4.4時(shí)序電路的設(shè)計(jì)這是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以時(shí)序控制電路下三項(xiàng)功能：主持人將控制開(kāi)關(guān)撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)，當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無(wú)人搶答時(shí)，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。電路整體思路：整個(gè)電路其關(guān)鍵點(diǎn)在于的使能端ET，以此為中心展開(kāi)電路模塊之間的連接，使能端ET有兩方面控制，一：由鎖存器中的鎖存信號(hào)，圖4-4中的U7A中的7管腳；二：由74LS190的借位輸出端控制。當(dāng)有人搶答或倒計(jì)時(shí)時(shí)間到，都會(huì)使ET為高電平，最終達(dá)到搶答選手被鎖定后其他選手選擇無(wú)效和倒計(jì)時(shí)時(shí)間到后選手不可再搶答的目的。時(shí)序電路是整個(gè)電路的靈魂，它將部分電路逐一連接起來(lái)，需要達(dá)到設(shè)計(jì)的要求；即有選手搶答，搶答器停止倒計(jì)時(shí)，同時(shí)其他選手搶答無(wú)效，保證了優(yōu)先性，

同時(shí)響鈴；倒計(jì)時(shí)時(shí)間到，選手搶答無(wú)效，同時(shí)響鈴。中間主要依靠與門(mén)，非門(mén)，或門(mén)等將其連接，達(dá)到功能。下面用整體電路來(lái)展示其整體思路。（見(jiàn)附錄二）ET得到的信號(hào)經(jīng)非門(mén)，和555定時(shí)器的脈沖信號(hào)經(jīng)與門(mén)，可控制脈沖的產(chǎn)生當(dāng)ET得到高電平時(shí)，非門(mén)后為低電平，使脈沖處于低電平，計(jì)數(shù)器74LS190不再計(jì)數(shù)4.5相關(guān)元器件的介紹4.5.174LS148優(yōu)先編碼器下圖為74LS148的功能介紹，ST為使能端，控制芯片的工作；當(dāng)無(wú)輸入時(shí)，YEX=1，有輸入時(shí)，YEX=0。其管腳分布如下：116116215314474LS1481351261111089CI兀_'匕_':<-_土-4-4圖4-5譯碼器管分布在8個(gè)輸入端均無(wú)低電平輸入信號(hào)和只有輸入0端（優(yōu)先級(jí)別最低位）有低電平輸入時(shí)，A2A1A0均為111,出現(xiàn)了輸入條件不同而輸出代碼相同的情況，這可由GS的狀態(tài)加以區(qū)別，當(dāng)GS=1時(shí)，表示8個(gè)輸入端均無(wú)低電平輸入，此時(shí)A2A1A0=111為非編碼輸出；GS=0時(shí)，A2A1A0=111表示響應(yīng)輸入0端為低電平時(shí)的輸出代碼（編碼輸出）。EO只有在EI為0，且所有輸入端都為1時(shí)，輸出為0，它可與另一片同樣器件的EI連接，以便組成更多輸入端的優(yōu)先編碼器。輸入優(yōu)先級(jí)別的次為7,6,……，0。輸入有效信號(hào)為低電平，當(dāng)某一輸入端有低電平輸入，且比它優(yōu)先級(jí)別高的輸入端無(wú)低電平輸入時(shí)，輸出端才輸出相對(duì)應(yīng)的輸入端的代碼。例如5為0。且優(yōu)先級(jí)別比它高的輸入6和輸入7均為1時(shí)，輸出代碼為010，這就是優(yōu)先編碼器的工作原理。555定時(shí)器555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字/模擬混合集成電路，具有開(kāi)關(guān)特性，可以構(gòu)成各種單元脈沖電路，如圖4-5。其功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時(shí)，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3,C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3,同時(shí)TR端的電壓大于VCC/3,則C1的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平。%%圖4-5其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率為：f0=1/（R12+2R13）*C*ln2=1.43/（R12+2R13）*C1其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。，555芯片的4號(hào)管腳（RST）作為控制端，當(dāng)4號(hào)管腳，蜂鳴器發(fā)出聲音；當(dāng)4號(hào)管腳為高電平時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。使4號(hào)管腳為高電平有兩種情況，即十秒內(nèi)有人搶答，或時(shí)間到?jīng)]人搶答。和4號(hào)管腳相連的為74LS148的ET端。4.5.3十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS1901.芯片管腳介紹74LS190為可預(yù)置的十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器，74LS190的預(yù)置數(shù)是異步的，當(dāng)置入控制端（Load）為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘（CP）的狀態(tài)如何，輸出端（Q0?Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（D0?D3）相一致的狀態(tài)。190的計(jì)數(shù)是同步的，當(dāng)計(jì)數(shù)控制端（CTEN）為低電平時(shí)，在CP上升沿作用下Q0?Q3同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制（U/D）為低電平時(shí)進(jìn)行加計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制（U/D）為高電平時(shí)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。只有在CP為高電平時(shí)CTEN和U/D才可以跳變。190有超前進(jìn)位的功能，當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位/錯(cuò)位輸出端

（CO/BO）輸出一低電平脈沖，其寬度為CP脈沖周期的高電平脈沖；行波時(shí)鐘輸出端（RC）輸出一個(gè)寬度等于CP低電平部分的低電平脈沖。利用RC端，可級(jí)聯(lián)成N位同步計(jì)數(shù)器。當(dāng)采用并行CP控制時(shí)，則將RC接到后一級(jí)CT；當(dāng)采用并行CT控制時(shí)，則將RC接到后一級(jí)CP。2.引出管腳符號(hào)：CO/BO進(jìn)位輸出/錯(cuò)位輸出端；CLK時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）;CTEN計(jì)數(shù)控制端（低電平有效）；D0?D3并行數(shù)據(jù)輸入端；LOAD異步并行置入控制端（低電平有效）；Q0?Q3輸出端；RC行波時(shí)鐘輸出端（低電平有效）；U/D加/減計(jì)數(shù)方式控制端U2QAAQBBQCCQDQAAQBBQCCQDD~CTE1~LOA[~RCO~U/D―7MAX/MINCLK-^3215T10-974HC190N4V4.5.474LS48譯碼器圖4.5.474LS48譯碼器圖4—674HC190管腳圖74LS48N是七段顯示譯碼器，其管腳圖如下圖所示。現(xiàn)將各管腳功能介紹一下：1.A、B、C、D是BCD碼的輸入端；abcdefg是輸出端；試燈輸入端LT:低電平有效。當(dāng)=0時(shí)，數(shù)碼管的七段應(yīng)全亮，與輸入的譯碼信號(hào)無(wú)關(guān)。本輸入端用于測(cè)試數(shù)碼管的好壞；動(dòng)態(tài)滅零輸入端麗:低電平有效。當(dāng)L=1、麗=0、且譯碼輸入為0時(shí)，該位輸出不顯示，即0字被熄滅；當(dāng)譯碼輸入不全為0時(shí)，該位正常顯示。本輸入端用于消隱無(wú)效的0。如數(shù)據(jù)0034.50可顯示為34.5；滅燈輸入/動(dòng)態(tài)滅零輸出端商0:這是一個(gè)特殊的端鈕，有時(shí)用作輸入，有時(shí)用作輸出。當(dāng)RBO作為輸入使用，且藏=0時(shí)，數(shù)碼管七段全滅，與譯碼輸入無(wú)關(guān)。當(dāng)面作為輸出使用時(shí)，受控于LT和麗:當(dāng)L=1且麗=0時(shí)，同=0；其它情況下RbO=1。本按鈕主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼器之間的連接。本設(shè)計(jì)將~RbT、偵、'RBO都置高電平。

U3U3圖4-974LS48管腳圖 圖4-10LED顯示器2.共陰極七段LED顯示器是較常用的顯示數(shù)碼管，但在使用時(shí)要注意的是：我們自己用的數(shù)碼管是共陰極還是共陽(yáng)極的，因?yàn)樗脼楣碴?yáng)極的，所以其管腳CA端高電平；如果為共陰極極的，其管腳COM段要接低電平。數(shù)碼管的主要作用是為了顯示譯出的數(shù)字，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該慎重選擇連接，切記不可以忘記將CA接地，可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路不正常工作。3.74LS48功能表輸入 輸出STIN0誡1IN2IN3IN4IN5IN6IN7Y2Y1Y0YEXYs1XXXXXXXX11111011111111111100XXXXXXX0000010XXXXXX01001010XXXXX011010010XXXX0111011010XXX01111100010XX011111101010X01111111100100111111111101

55系統(tǒng)仿真與測(cè)試1仿真步驟根據(jù)自己所畫(huà)好的電路圖，在Multisim元器件庫(kù)選擇相應(yīng)的元器件。用導(dǎo)線將元器件按圖連接好。將元器件相應(yīng)參數(shù)設(shè)置好。進(jìn)行電路仿真，根據(jù)仿真修改相應(yīng)的參數(shù)。2仿真結(jié)果及分析鍵=空格5.0V鍵=空格|miiogiike11BUZZER1000Hz圖5-1總體電路C4TC2 LM555CNU374LS148N"VCC4.0VC41uF20nF*S2圖鍵=空格5.0V鍵=空格|miiogiike11BUZZER1000Hz圖5-1總體電路C4TC2 LM555CNU374LS148N"VCC4.0VC41uF20nF*S2圖5-2搶答開(kāi)始電路此圖5-2表示：主持人喊開(kāi)始搶答后倒計(jì)時(shí)到7秒時(shí)，第2號(hào)手搶答到了此題。6心得體會(huì)感謝唐山學(xué)院在課設(shè)中提供的幫助，同時(shí)也感謝在實(shí)習(xí)過(guò)程中對(duì)我們辛勤付出的老師們。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)提出，分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程，從理論到實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)到了很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)上所沒(méi)有的知識(shí)。更是通過(guò)設(shè)計(jì)熟練掌握了Multisim的使用。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合還是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。這次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程我采用分塊的設(shè)計(jì)順序，優(yōu)化了設(shè)計(jì)流程使之更符合邏輯性。但是需要注意的是，在其中每個(gè)環(huán)節(jié)必須認(rèn)真進(jìn)行，如果某模塊電路沒(méi)有設(shè)計(jì)好，或者存在錯(cuò)誤，則總的電路必然會(huì)受到影響，所以在設(shè)