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数字电路课程设计报告书
——数字抢答器
数字电路课程设计
课程设计题目：数字抢答器
实验仪器设备：
面包板。
集成电路74L1611片，74LS1481片，74LS482片，74751片，NE5551片，74LS002片，74LS041片,74LS081片，74SL201片，74321片，数码管2个。
电阻4.7kΩl只，100Ω4只，150kΩ1只。
电容4.7uF1只，电容1041只，LED4只。
三． 任务和要求：
1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号是在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的组号；亮绿灯。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的组号；亮红灯。
3．在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
四．总体设计方案：
抢答器是（数字电路）时序逻辑部分知识的实际应用。在了解各种SSI,MSI器件逻辑功能的基础上，针对任务要求，进行抽象和模块设计。
抢答器电路由抢答控制部分，计数控制部分，显示电路部分与主持信号部分四大模块构成。各模块之间又相互联系以实现设计要求。总之，要在十分清楚集成块功能的基础上，合理组合电路，设计尽可能简化，做到模块化，充分优化，以达到清楚明白，简化，稳定的实验准则。
如下图所示为总体方框图：
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示设定时间(10秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号，由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。在主持人将开关接上电源，宣布开始抢答，定时器计时，选手在规定时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。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
五．单元电路设计：
（1）脉冲电路：
该电路是由555定时器构成的多谐振荡器，使其产生需要的方波作为计数器的CP脉冲，由于电路对脉冲的精确度要求不是很高而晶体振荡需要分频，所以采用555定时器构成的多频振荡器,电路图如下:
（2）计时电路：
此电路用来实现模10的计数器，用一片74161来实现，用同步置数法来实现，在输入端置入0110，在161的输出端再用非门04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。电路图如下：
（3）抢答锁存电路
a.锁存电路主要由7475来实现，当7475的4，13号管角的信号为“0”
74LS75真值表如下：
D
C
Q
1
1
1
0
1
0
X
0
Qn
当有一组队员按下开关后，Q1’,Q2’,Q3’
b.译码电路：
当某个队员抢答后，要显示他的组号，按以下关系译码：
Q1
Q2
Q3
Q4
A
B
C
D
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
观察分析上面真值表得：
（A=Q1+Q3）；（B=Q2+Q3）；（C=Q4）；（D=1）；
抢答锁存（显示）电路如下：
六．画总体电路图：
七.电路组装调试过程中发生的问题及解决方法：
1．555脉冲输出电路不能输出脉冲，检查的方法是看电容和电阻接触是否好。
2．7448连接有问题，总是接触不好，不能对应显示，解决的方法是判断每根线的连接是否通。
3．各个器件不能悬空，悬空表示输入为低电平,但也不一定一直是这样.应当接0的就接地,应当接1的就接电源.
4．防止器件的烧毁，此输入电压为+5V,每一个输入端应接一个小电阻,不能直接接地或接电源.
6.还有有些问题，用万用表可查出来，有时测得电压在2到3V之间，高低电平区分不出，必须得仔细检查线路。
7.也存在芯片坏的问题，那就需要自己判断。
八．分析总结：
这次课程设计，基本上达到了实验的目的，使我对数字电路基本知识更加熟悉，培养了独立分析问题和解决
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