模拟电子技术基础课设计实验报告.doc

数电课程设计报告 姓 名： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 海南大学三亚学院 2010-7-8 1.电子秒表 2.总线路图 2、八路抢答器 抢答器的应用非常普遍，可用在各种竞赛中。本题目的设计要求如下： （1）当主持人按下抢答开始按钮，同时喇叭发出嘀的一声，八路抢答开始。 （2）八路抢答按钮的编号分别为1~8，一次只能有一人抢答成功。 （3）当某一路抢答成功时，发光二极管立即点亮，并在数码管上显示该路的号码。直到主持人按复位开关为止，其他人再抢答无效。 （4）当主持人按复位按钮后，必须下次重新按开始按钮才能抢答。 1、核心器件 仔细分析直到，抢答器的输入为八路抢答按钮及主持人控制的抢答开始和清零两个按钮。抢答器的输出为一个发光二极管、一个数码管和一个蜂鸣器。 因为要把八路的开关量转变为对应的数字来显示，而显示译码器接受的是BCD码，所以这里要用到8-3线编码器。而74LS148是一个中规模且具有优先编码权限的集成器件，它的优先权按输入端编号从高到底。74LS148的引脚图如下图所示： EI是使能端，低电平有效。EO和GS都为输出，且互反。当EI有效，且正常编码时，即八路输入中有任一个输入有效，则EO为高电平，GS为低电平；如果没有一路输入为低电平，则EO为低电平，GS为高电平。这两个引脚通常用于芯片的扩展。 2、题目分析与设计 为了使数码管正确显示每一路输入对应的编号，还必须把74LS148的反码再正过来。加反相器使不行的，因为编码器是组合逻辑电路，信号不能呢个保持，一旦某一路的抢答按钮抢答结束，输入的编码就不复存在了，数字无法持续显示，所以必须使用锁存器电路，对74LS148的输出进行取反的同时并锁存，直到复位信号到来。 八路抢答器的原理图如下图所示 ： 下面分块来介绍设计原理。 1、编码部分 由八路电阻与按钮串联再电源和地之间，中间点引出接到优先编码器74LS148的八个输入端，S1-S7分别接到输入1-7，而S8接到输入0上，当s8动作时显示8.这样使抢答者的编号1-7正好与编码器的输入和输出对应上。 六个D触发器用来锁存信号，只使用异步输入端，相当于低电平输入有效的RS锁存器。中间三个D触发器的异步置位S端接编码器的三个输出，经过反相保持后接到显示译码器的输入端，异步清零端R接到另一个D触发器U5：B的Q’端，由复位按钮来控制。 输入s8按钮接到了74LS148的输入0上，而它的优先权是最低的，也就是只要没有其他输入有效就会编0的编码，造成次开关按下或不按下都显示0.这样的话，我们可以直接把这s8经锁存器U3：A接到74LS48显示译码器的测灯输入端LT，只要s8按下就显示8，这样s8的优先权就变成最高的了。而8位抢答者之间没有优先权之分的，所以无论谁先抢答，此时会使74LS148的GS信号为高电平，把此信号经过D触发器U5：A锁存再与置位、复位信号相或产生74LS148的使能信号。当开始按下后，U5：B异步置位，此信号作为U5：A的时钟使其输出高电平与U5：Ｂ的输出相或，来封锁74LS148的使能信号EI，达到s1-s8中任一个开关按下后其他开关不起作用。 2、复位部分 复位部分是由两河电阻串联两个按钮以及一个D触发器u5：B组成。按下复位按钮，使u5：B的异步置位S有效，Q’端为低电平，使电路图中上排的五个锁存器及U5：A全清零。 这时显示译码器接受到输入为0的信号，而从U6：A的Q端送来的低电平信号接在74LS48的灭零输入端RBI，即当输入ABCD皆为低而5端又为低时，输出什么也不显示。 复位按钮按下后，由于处于灭零显示状态，使EI为高电平，故抢答器不起作用。只有开始按钮按下后才起作用。 3、显示部分 显示部分电路一是数码管显示，二是发光二极管显示。 数码管显示主要注意两点： 显示8时使用测灯输入端LT为低来实现，而该显示0时则采用灭零输入端RBI为低来转换。 复位时采用灭零显示。 发光二极管显示比较简单，只要有抢答就开始亮，直到复位。它是两部分信号的或逻辑产生的高电平来点亮发光二极管。一是S8抢答有效，二是s1-S7抢答有效。 4、调试过程 ： 开始后，8位的其中一位若按下抢答器后，则显示在数码管上。 若输入s8按钮接到了74LS148的输入0上，而它的优先权是最低的，也就是只要没有其他输入有效就会编0的编码，造成次开关按下或不按下都显示0.这样的话，我们可以直接把这s8经锁存器U3：A接到74LS48显示译码器的测灯输入端