多路智力抢答器电路设计

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一、设计目的

1.了解多路智能抢答系统的基本组成及工作原理

2.掌握利用中小规模的集成电路器件构成多路智力抢答系统的综合设计、分

析与调试方法

二、设计任务

设计一个智能竞赛抢答器，可同时供8人使用。由主持人控制抢答时间，一旦有选手抢答数码管显示选手编号并且给出音响提示，而且其他选手不能再抢答，需支持人进行清零后方可继续抢答。

三、设计方案

1.原理分析：

2.电路设计

1) 抢答电路设计：抢答电路的功能有两个，一是分辨选手抢答的先后，并锁存

优先抢答者的编号，再用译码显示电路进行显示。二是使其他选手的抢答无效。所以选用了优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279来完成。

① 当主持人控制开关处于“清零”位置时，RS触发器的R端为低电平，输出端（4Q～1Q）全部为低电平，锁存器74LS279不工作。74LS148的选通输入端ST=0，74LS148处于工作状态。

② 当主持人将开关拨到“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，既抢答器处于等待工作状态，等待输入。

③ 此时有人抢答则CTR=1，使74LS148的ST端为高电平，74LS148处于禁

—

止工作状态，封锁了其它按键的输入。当按下的按键松开后，74LS148的YEX为高电平，但由于Q1输出仍为高电平不变，所以74LS148仍处于不工作状态，其它按键的输入信号不被接受，这就保证抢答者的优先性及抢答电路的准确性。 2）加法电路：按照抢答电路的输出显示的是0~7号，但我们通常选手都是1~8号称呼，所以选用74LS283对电路数值进行加一，使得显示为1~8号选手。 3）电路图：

四、芯片功能管脚 74LS148优先编码器功能

编码器在同一时刻内只允许对一个信号进行编码，否则输出的代码会发生混乱。

优先编码器即在同一时间内，当有多个输入信号进行请求编码时，只对优先级别高的信号进行编码的逻辑电路，称为优先编码器。常用的集成优先编码器有74LS148(8线-3线)其原理和功能真值表如图1.3.1所示。

图4-4 74LS148管脚图

由表不难看出在S=0电路正常工作状态下，允许输入当中同时有几个输入端为低电平，即有编码输入信号。当IN7=0IN7的优先权最高，IN0的优先权最低。时，无论其他输入端有无输入信号，输出给出IN7的输出编码。即Y2Y1Y0000,当IN7=1，IN6=0,无论输入端输入什么信号只对IN6编码，输出Y2Y1Y0001

RS触发器74LS279功能介绍

74LS249的逻辑符号如图1.2.1（a）所示，每片74LS279中包含四个独立的用与非门组成的基本RS触发器。其中第一个和第三个触发器各有两个Rd输入端（S1和S3），在任一输入端上加入低电平均能将触发器置1；每个触发器只有一个Rd端（R）。图1.2.1（b）为第一个触发器的逻辑电路。

五．心得体会

通过这次的课程设计，使我对数字电路有了进一步的了解，在设计抢答器、报警器、定时器的过程中，通过翻阅资料，上网搜索等，我对各电路器件及原理有了更深一层次的认识，既增强了我的理解能力,也使我能更好的运用所学的知识。开始时我还不太明白电路是如何连接的，并且对其原理也不甚了解，但通过对所学知识更深入的了解和同学的讲解和帮助，最终使我克服了难关，并成功地作出了设计。, 我有过对知识掌握不足时的迷茫，也有过思路不清时的懊恼,但一路走来，我却收获了知识，收获了希望和努力后的成果。