《数字逻辑电路》实训报告.docx

多路电子抢答器的设计 1 整机设计 1.1 设计要求 设计并制作一个带有数码显示功能的八路电子抢答器。 1.1.1设计任务 8名选手编号依次为1-8，各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应。主持人设置有一个清零和抢答的开关。 1.1.2性能指标要求 1.8名选手编号按顺序分为1-8，每名有一个抢答按钮，按钮编号与选手编号互相对应。如有选手按动抢答按钮，选手编号立即锁存，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。 2.首先要求编码电路要分辨出抢答的编号，其次让锁存器进行锁存，最后由显示译码电路显示编号。 3.抢答器具有数据锁存和显示功能，控制电路时对编码电路进行锁存，以免其他选手再次抢答。 1.2 整机实现的基本原理及框图 1.2.1基本原理 由8路抢答器通过按键输入到编码器，编码器通过锁存器锁存输出的值让之后的输入失效来完成抢答，通过译码器输入到数码管显示哪位选手抢答。 1.2.2总体框图 8路抢答按键 8路抢答按键 优先编码器 锁存器 译码显示电路 2 各功能电路实现原理及电路设计 74LS148是8线－3线优先编码器。有选手摁下开关相应的编码输入端（低电平有效）就会输出一个BCD码； 74LS279是一个4R-S触发器。当S输入低电平时，输出Q为低电平；当Ｓ输入高电平时，R输入低电平，则Q输出高电平；当S输入高电平时，输出Q为低电平，则Q保持不变。当4Q为0时会使74LS48停止工作，之后选手摁下开关的都通不过芯片。 74LS27是一个三输入的或非门。 4511芯片是一个用于驱动共阴极LED数码管显示器的BCD码――七段译码器。 3 制作与调试过程 制作：1.先使用CAD软件制作好原理图和PCB，再按规定时间去刻板教室进行打造电路板。 2.板子由机器打造好后，对照手机拍摄的PCB图片仔细检查线路有没有漏打或者打错的存在，确认线路没有错误后使用数字万用表的蜂鸣档检查有没有短路或者断路，一切正常后进行手动打孔，分别区分打孔0.8mm和1mm的大小，注意不漏打或者多打。 3.板子没有问题后，开始测量进行元器件的焊接，其中电阻阻值测量好，LED灯和蜂鸣器等注意区分正负极，对照着原理图位置一一焊接。 调试：焊接好所有元器件后，检查安装好的器件跟原理图的安放位置是否正确，检查二极管三极管是否安装正确，检查芯片是否跟插座安装正确，检查跳线的焊接是否正确。最重要检查是否虚焊和漏焊现象，表面不确定则使用万用表测量。 4 电路测试 接上电源，电源指示灯亮了，电源部分没有问题，用万用表的蜂鸣档来检验器件跟器件之间是否导通、是否有短路和断路的情况，闭合开关，数码管无显示，清零正功能正常。 4.1 测试仪器与设备 数字万用表，直流稳压电源(5v左右) 4.2 功能测试 接上电源，接通后会有提示灯亮起，按下对应的按键时数码管会显示出相应的数字，蜂鸣器也会响起，提示有选手以抢答，此时拨动另一个开关时可以禁止选手抢答。 5 实训结论 数电实训从开题到调试历经了一周多，感觉还是受益匪浅的。首先感受最深的就是过程，虽然说最终调试验收的结果是重要的，不过我觉得过程中学到的东西和发现的问题更为重要。因为结果或许只是一个数据，但是为了得到这个最终的数据，过程相对来说还是发现了自身的一些问题，有因为粗心大意的虚焊导致电路不导通，也有知识的理解不全面没发现功能无法实现的原因，最后请教同学后才发现错误。结果实现的功能虽然简单，但是过程是要下功夫的，从画电路图到焊接都是需要花费较多时间的。其中印象最深就是在布线过程花费的时间最多，最后才用较多的跳线完成，这也导致在电路焊接的时候跳线出现的问题较多导致整个电路无法正常运行。有了这次教训后我发现自己今后还是要多熟悉这方面的软件应用，只有熟悉了软件才能保证后边硬件的正常。还有就是还要培养自己发现问题和解决问题的能力，这是最为重要的，因为想要一次性顺利实现功能调试是很难的，那需要非常扎实的基本功和基本无错误操作才能完成，这一般是不现实的，因此测量发现错误并且改正错误是尤其重要的，若不会可能就没有结果可言。通过本次实训除了吸取教训还有就是增强了一些作为理工生的实践动手能力，用实践检验课本上学习的知识是必要的，能为毕业做准备，也是为今后在工科这方面发展有很大帮助。 参考文献 [1] 韩剑．Altium Designer 8实用教程：上海交通大学出版社，2015. [2] 阎石.数字电子技术基础（第六版）[M].北京：高等教育出版社,2016. [3] 江国强.新编数字逻辑电路（第3版）[M].北京：北京邮电大学出版社,2020. [4] 江国强等.新编数字逻辑电路习题、实验与实训（第2版）[M].北京：北京邮电大学出版社,2013. 附 录 1、元件明细表 实训器件清单 5.1K电阻 8个 1K电