数字逻辑电路课程设计抢答器
西安邮电学院
数字电路课程设计报告书
――数字抢答器
学院名称：电子工程学院
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数字电路课程设计
-------- 数字抢答器
课程设计题目
数字式抢答器
、设计任务和要求
1. 抢答器同时可供4路参赛选手同时抢答，分别用4个按钮SO?S3来控制
2. 设置一个主持人开关，用来控制抢答的开始和结束。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。当主持人启动"开始" 键后，定时器采用倒计时计数到0。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，绿灯亮，数码管上显示选手的编号和剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到（计数至0），有人抢答，则为超时抢答。红灯亮，并在数码管管上显示该抢答选手。
7. 如果主持人未启动“开始”键，有人抢答，为提前抢答。显示其号码，此时红灯亮提示。
三、数字抢答器总体方案
1. 接通电源后，主持人将开关拨到"高电平"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示为0,定时器显示为0。此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号, 并红灯警告. 定时器显示不变。
2. 主持人将开关置于”开始”状态，宣布"开始"抢答，抢答器工作, 定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成, 编号锁存, 编号显示, 绿灯亮表示抢答有
3. 若在10秒内无人抢答，10秒后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"幵始"状态幵关。
四、单元电路设计
1. 抢答器电路的设计（即完成锁存和显示功能）
（1）抢答，锁存电路:
在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由74LS75来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为使能端，当为“ 0”时，它将保持原来的状态: 74LS75的管脚图和真值表：
有一组队员按下幵关后，Q1, Q2 Q3, Q4中有一个信号为0,则它们四个通过与门
后的信号为0,接入E12和E34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
对于译码电路，当那个队员抢上后，要显示他的组号，必须把次信号转换为二进
制代码。其关系为：
由上真值表知:
A= ~Q0 + ~Q2 ；B= ~Q1+ ~Q2 ；
C=?Q3;
2. 倒计时器的设计
此电路用来实现模10的倒计数器，用一片 74161来实现，用同步置数法来实
现，由于要求倒计数，即从 1001到0000，所以可以取反而得到。但是，当倒数到 0
后，还要有锁存的功能，锁住电路，即计数到
0后停止在0，若想再次计数，必须
由主持人按下幵始抢答按键，否则为违规抢答，亮红灯警示。其状态转移图如下:
D=0;
(2)译码电路
用74LS48和数码管将74LS75锁住的数据显示出来,
74LS48的功能管教图为
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分析可得到抢答锁存电路的电路图 (如下图)：
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主持人幵关接在161的预置端，接低电平是代表新一轮幵始的比赛，表示置9端，当接通高电平时代表倒计时幵始！根据161的功能表可知，通过对CTP与CTT的控制，可实现计数和保持。我用抢答电路74LS75的使能端E12来控制CTR用?(QD*QC8QB*QA来控制CTT
74LS161的管脚图为
74LS161的功能表为
有74LS161计数到数码管显示之间的转换关系为：
具体电路如下
3. 脉冲的设计
本实验中所用的计时器，是和我们的时钟的频率一样的，因此我们通过555的分频来实现我们所需要的时钟脉冲以及波形如图：
o
多谐振荡器的波形图
t
4. 红绿灯警告的设计
此电路是当在主持人没有接上幵关之前，有人抢答，则红灯亮并显示其组号，当主持人接