数电课程设计报告八路数字抢答器
8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)
数字抢答器的设计姓名李永宏学号201401910034年级14自动化专业自动化系（院）机械与材料工程学院指导教师王丹1 设计任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2 扩展功能 (1)2 设计原理 (1)3 电路设计 (2)3.1 抢答电路 (2)3.2 定时电路 (6)3.3 相关逻辑电路 (8)4元器件的使用列表 (10)5仿真结果 (11)6 设计体会 (11)参考资料 (12)8路智力竞赛抢答器1 设计任务与要求1.1基本功能（1）设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，其编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
（2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。
（3）抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时扬声器发出音响提示此外．要封锁输人电路，禁止其他选手抢答，并将优先抢答选手的编号—直保持到主持人将系统清零为止。
1.2 扩展功能（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间长度可以由主持人设定（如30 s）。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的音响，音响持续时间为0.5 s左右。
（2）参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效；有效抢答结束定时器停止工作．显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
（3）如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后做无效抢答，时间显示器上显示00。
2 设计原理定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答；扩展电路完成定时抢答的功能。
8路抢答器的设计报告(数字电路课程设计)资料
6、 如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效， 系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器 上显示 00。
（二）设计要求 1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 2、元器件及参数选择； 3、电路仿真与调试； （三）制作要求 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 （四）编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和 图纸，有心得体会。 二、原理框图
比赛，他们的编号分别是 0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答 按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是 S0——S7。
2、给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号 显示数码管灭灯）和抢答的开始。
3、抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按 动抢答按钮，编号立即锁存，并在 LED 数码管行显示出选手的编号，
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XX 科技学院《数字电子技术》课程设计报告
同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢 答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
4、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人 设定（如 30s）。 当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即 减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响。
8 路智力抢答器包括组合逻辑电路和时序电路。通过此次设计与 制作，进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及 实用方法.且由于 8 路智力抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路.通 过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与 使用方法。
一、设计要求 （一）设计指标 1、 计一个智力竞赛抢答器，可同时供 8 名选手或 8 个代表队参加
8路计时抢答器设计报告
数字电子技术基础课程设计-----八位计时抢答器一、设计理念智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，在各种智力竞赛中，最最激烈的便是抢答环节的比赛。
抢答引起参赛者和观众极大地兴趣，在短时间内，参赛选手在主持人抢答的口令下达后开始抢答，充分体现出参赛者思维的活跃。
在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在什么时候抢答，如何限定抢答的规定时间等问题，如果单凭主持人主观的判断，就很容易出现误判。
所以我们就需要一种具备自动锁存、置位、清零等功能的只能抢答器来解决这些问题。
二、设计要求设计一个具备计时功能的八路抢答器，它所要实现的功能如下：1、给八位参赛选手分别配备一个抢答按钮，编号为K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。
2、主持人可以主持抢答、计时的开始与清零。
3、抢答器可以显示出最先按下抢答键的选手编号。
4、抢答器具有60秒倒数计时功能。
抢答规则：主持人按下开始抢答键，选手可以开始抢答，同时计时器开始60秒钟倒计时，选手通过优先按键得到抢答机会后，在计时器所显示的剩下时间内完成抢答，否则扣分。
三、设计方案1、设计思路根据设计的要求，我们小组的设计思路如下：该抢答器由开关电路、触发电路、触发锁存电路、优先编码电路、译码电路、计时电路所组成。
2、具体电路的设计及其工作原理 （1）电源电路限于我们现成的电源只有9V 直流电源，但是我们的电路工作电压应该是5V 的稳压直流电源，我们通过利用7805芯片对9V 进行降压处理，形成直流5V 稳压电源。
（2）抢答电路工作原理：74LS148有8个信号输入端I0 ～ I7、3个二进制码输出端A0 ～A2、输入使能端EI、输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS, 其功能如表1 所示。
由表可知, 当EI的非=0时, 编码器工作; EI的非=1, 则不论8个输入端为何种状态, A0、A1、A2 输出为1,15端和14端输出为1,编码器处于非工作状态。
（附74LS148引脚图与真值表）当抢答开关S0 ～S7 中的任意一个开关按下时,编码器输出相应按键对应的二进制代码,低电平有效。
关于八路抢答器的设计报告
关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一：八路抢答器设计报告课程名称：数字电路课程设计设计题目：八路数字抢答器一、实验名称：八路数字抢答器二、实验目的：1.熟悉芯片引脚的识别方法，以及原理。
2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。
3. 掌握电路板的焊接技术。
4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。
三、实验要求：主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用，在主持人宣布抢答开始后，可以进行抢答。
它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者，立即将其编号锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时用LED灯显示。
此外，封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止（即复位操作）。
为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器，并通过安装与调试。
四、使用元件：以及排线、焊锡若干。
五、工作原理：接通电源后，主持人先进行复位，此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。
当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。
当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时，七段显示器显示该小组的编号。
只有最先抢答者的编号才能被锁存，并在LED数码管上显示选手的编号。
由以上两个条件可以想到：用D触发器来实现，D触发篇二：八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。
优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出，用报警电路对时间进行严格控制，这样就构成了八路智能抢答器电路。
八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及抢答键。
抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成，实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。
数电八路抢答器课程设计
数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备，用于进行抢答竞赛。
本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。
二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。
其工作原理如下：1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。
2. 当有参赛者按下按钮时，按钮检测模块会向主控制器发送信号。
3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮，并将该参赛者的编号发送给显示屏。
4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。
三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。
根据题目要求，我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。
2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础，它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。
我们需要根据系统需求，确定各个模块的功能和接口。
3. 电路设计在电路设计中，我们需要根据系统框架设计的结果，选择合适的数字电路元件，并进行电路连线。
主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。
4. 电路测试与调试完成电路设计后，我们需要进行测试与调试。
通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作，检验按钮检测模块是否正常工作；测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号；验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。
5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后，我们需要将它们进行集成，并对整个系统进行优化。
可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。
四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。
可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路，并根据需要进行元件的布局和焊接。
2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序，控制各个模块的工作。
主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。
完整版数电课程设计八路抢答器
数字电子技术课程设计报告八路智力竞赛抢答器的设计专业:电子信息科学与技术班级:2012级1班姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2015 年 1 月 10 日指导教师评语1设计要求在当代社会中企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。
因此，为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器，从最初的简单抢答按钮，到后来的显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答，还兼具报警等等功能，有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈，也使比赛更突显其公平公正的原则。
在这一背景下本文利用74LS系列芯片设计了一种有效、便捷的八路数字抢答器。
设计要求如下：利用数字电路设计一个八路抢答器，允许八路参加，并具有锁定功能，用LED显示最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED 显示器自动清零灭灯。
数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始；Ⅱ)扬声器要短暂报警；Ⅲ)发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，发光二极管灯灭。
2 设计任务本次描述的八路抢答器功能指标为：设计一个能支持八路抢答的智力竞赛抢答器；主持人按下开始抢答的按键后，有短暂的报警声提示抢答人员抢答开始且指示灯亮表示抢答进行中；在开始抢答后数码管显示30秒倒计时；有抢答人员按下抢答键后，在数码管上显示抢答成功人员1的编号，倒计时暂停，同时后续抢答人员的抢答将无效；当主持人再次按下按键回到复位状态，倒计时的数码管保持显示30，显示人员编号的数码管灭，指示灯灭。
本次设计的电路由包括抢答电路、定时电路、报警电路在内的三部分电路组成。
数字电子技术课程设计报告说明
数字电子技术课程设计报告说明1.八路数显竞赛抢答器电路概述八路数字抢答器结构框图如图所示,首先主持人将开关拨到“复位”状态,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,显示器显示设定时间;主持人宣布“开始抢答”,并将开关置于“开始”位置,抢答器工作,定时器倒计时。
当定时时间到，没有选手抢答时,系统封锁输入电路,禁止选手超时抢答。
选手在定时时间内抢答时,抢答器完成以下动作:优先判断抢答编号、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后,禁止二次抢答、显示器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“复位”和“开始”状态开关。
2.总体电路设计抢答电路该电路完成两个功能：分辨选手按键先后，并锁存优先者编号，同时译码显示电路显示编号；禁止其他选手继续抢答。
报警电路在有效的时间内抢答，显示抢答编号的同时，蜂鸣器发出声响，主持人按复位后关闭。
倒计时电路由主持人根据抢答题的难易程度设定抢答时间。
3.各单元电路设计抢答电路首先介绍下3_4译码器子电路的设计，将两片74LS279的输出端加一是输出四位信号。
可以通过简单的逻辑变换进行电路设计，设计思路是将000、001、010、011、100、101、110、111三位输出八个状态转化为四位输出八个状态0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000，结合字发生器和逻辑变换器设计具体的电路如图：该电路采用该电路选用优先编码器74L148,SR锁存器74LS279,译码741S48完成上述功能,在图中将CTR与连接当开关S闭合时,RS触发器的端均为0,4个触发器输出置0，使74LS48的,显示器灯灭;741S148的使能端,使之处于工作状态,此时锁存电路不工作。
当开关S断开时,优先编码与锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待状态,当选手将键按下时(如按下S),74S148的输出,,经RS锁存后,CTR=1, ,74LS279输出011,经74LS48译码显示为“3”。
八路数显抢答器的设计 报告
目录设计任务 (2)设计方案 (2)总体设计框图与说明 (2)具体电路的元器件说明 (3)心得体会 (8)参考文献 (8)附录一：总电路图 (8)附录二：评分表 (9)一、设计任务要求1.基本功能：（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1~ S8报告表示。
（2）设置一个系统清除和抢答控制开关A1，该开关由主持人控制。
（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，扬声器发出声响提示，并在发光二极管显示。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的一直保持到主持人将系统清除为止。
2.扩展功能：（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。
（2）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。
（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效。
（4）如果在规定的时间内抢答，则主持人启动快关A2，对选手回单问题时间进行计时（3分钟）二、设计方案方案一：用74HC537做锁存器，通过7448在DPY_7-SEG七段数码管上显示。
计时器用三片74LS161.方案二：用两片74LS175做锁存器，然后用发光二极管提示，计时器用三片74LS160. 因为考虑到时间和资源的问题，我选择了方案二。
三、总体设计框图与说明如图1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，各选手对应的发光二极管灯灭；主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"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：优先判断、编号锁存、发光二极管显示、扬声器提示。
然后开始对选手回答时间计时，3分钟后提示，主持人宣布本次强大结束。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
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数字电路课程设计数字抢答器设计报告姓名:学号:专业:指导教师:2014年 12 月 18 日八路数字抢答器一、设计目的及任务 (2)1.设计的目的 (2)2. 设计的任务及要求 . (2)(1基本功能 (2)(2扩展功能 ......................................................... 2 二、电路设计总方案及原理框图 .. (2)1. 设计思路 (2)2.总电路框图 .............................................................. 3 三、单元电路工作原理 ...................................................... 3 1.显示电路 (3)(1 RS 触发器: (4)(2 74LS148优先编码器:. (5)2. 秒脉冲发生器电路 . (6)3.报警电路 (8)四、电路仿真 . (9)五、实验结果 . (9)六、结论 . (10)七、附录 . ......................................................................... 11 1. 总电路图 .................................................................. 11 八、参考文献 . ...................................... 错误!未定义书签。
一、设计目的及任务1.设计的目的通过八路数字抢答器的设计实验, 要求大家回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验, 掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法, 熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、 555电路、译码 /驱动电路的应用方法,熟悉掌握时序电路的设计方法。
达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。
2. 设计的任务及要求(1基本功能①设计一个智力竞赛抢答器, 可同时供 8名选手或 8个代表队参赛, 他们的选号分别是 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7,各用一个抢答按钮,按钮的编号对应分别是S0、 S1、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7。
②给节目主持人设置一个控制开关, 用来控制系统的清零 (编号显示数码管灭灯和抢答器的开始。
③抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后, 若有选手按动抢答按钮, 编号立即锁存,并在 LED 数码管上显示出选手的编号。
此外,要封锁输入电路, 禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持主持人将系统清零为止。
(2扩展功能①抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如 30秒。
当节目支持人启动“ 开始” 键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示。
②参加选手在设定的时间内抢答, 抢答有效, 定时器停止工作, 显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
③如果定时抢答的时间已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效, 系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示 00。
二、电路设计总方案及原理框图1. 设计思路(1本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。
在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁, 即使其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意, 第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
(2当电路形成第一抢答信号之后,用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别,也可以用发光二极管直接指示出组别。
(3在主持人没有按下开始抢答按钮前,参赛者的抢答开关无效;当主持人按下开始抢答按钮后,开始进行 30秒倒计时,此时,若有组别抢答,显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答” ;当计时时间到,仍无组别抢答,则计时指示灯灭表示“时间已到” ,主持人清零后开始新一轮抢答。
2.总电路框图电路总体框图如图 1所示:图 1 总电路框图三、单元电路工作原理1.显示电路此部分电路主要完成的功能是实现 8路选手抢答并进行锁存, 同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
使用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。
该电路主要完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后, 并锁存优先抢答者的编号, 同时译码显示电路显示编号(显示电路采用七段数字数码显示管 ;二是禁止其他选手按键,其按键操作无效。
工作过程:开关 S 置于 " 清除 " 端时, RS 触发器的 R、 S 端均为 0, 4 个触发器输出置 0,使 74LS148 的优先编码工作标志端= 0,使之处于工作状态。
当开关 S 置于 " 开始 " 时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将抢答按键按下时(如按下 S5 , 74LS148 的输出经 RS 锁存后, CTR=1,RBO =1, 七段显示电路 74LS48 处于工作状态, 4Q3Q2Q=101,经译码显示为“ 5” 。
此外, CTR =1, 使 74LS148 优先编码工作标志端=1, 处于禁止状态, 封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时, 74LS148 的此时由于仍为 CTR =1,使优先编码工作标志端=1, 5 所以 74LS148 仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号, 保证了抢答者的优先性。
只要有一组选手先按下抢答器, 就会将编码器锁死, 不再对其他组进行编码。
通过 74LS48译码器使抢答组别数字显示 0-7。
如有再次抢答需由主持人将 S 开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。
抢答模块原理图如图 2所示:图 2 抢答模块原理图(1 RS 触发器:①保持状态。
当输入端接入 S =R =1的电平时, 如果基本 SR 触发器现态 Q=1、 Q =0,则触发器次态 Q =1、 Q =0;若基本 SR 触发器的现态 Q =0、 Q =1,则触发器次态 Q =0、 Q =1。
即 S =R =1时,触发器保持原状态不变。
②置 0状态。
当 S =1, R =0时,如果基本 SR 触发器现态为 Q =1、 Q =0, 因 R =0,会使 Q =1,而 Q =1与 S =1共同作用使 Q 端翻转为 0;如果基本 SR 触发器现态为Q =0、 Q =1,同理会使 Q =0, Q =1。
只要输入信号 S =1, R =0,无论基本 SR 触发器的输出现态如何,均会使输出次态置为 0态。
③置 1状态。
当 S =0、 R =1时,如果触发器现态为 Q =0、 Q =1,因 S =0, 会使G1的输出端次态翻转为 1,而 Q =1和 R =1共同使 G 2的输出端 Q =0;同理当 Q=1、 Q =0,也会使触发器的次态输出为 Q =1、 Q =0;只要 S =0、 R =1,无论触发器现态如何,均会将触发器置 1。
④不定状态。
当 S =R =0时,无论触发器的原状态如何,均会使 Q =1, Q =1。
当脉冲去掉后, S 和 R 同时恢复高电平后, 触发器的新状态要看 G 1和 G 2两个门翻转速度快慢,所以称 S =R =0是不定状态,在实际电路中要避免此状态出现。
(2 74LS148优先编码器:表 1 74LS148真值表74LS148的输入端和输出端低电平有效。
如表 174LS148真值表所示:0I ~7I 是输入信号, 2Y ~0Y 为三位二进制编码输出信号, S I =1时,编码器禁止编码, 当 S I =0时,允许编码。
S Y 是技能输出端,只有在 S I =0,而 0I ~7I 均无编码输入信号时为 0。
EX Y 为优先编码输出端, 在 S I =0而 0I ~7I 的其中之一有信号时,EX Y =0。
0I ~7I 各输入端的优先顺序为:7I 级别最高, 0I 级别最低。
如果 7I =0(有信号 ,则其它输入端即使有输入信号,均不起作用,此时输出只按 7I 编码, 2Y 1Y 0Y =000。
优先编码被广泛用于计算机控制系统中, 当有多个外设申请中断时,优先编码器总是给优先级别高的设备先编码。
图 3 译码管电路二进制译码器是将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输出信号的电路。
也称为变量译码器。
若输入端有 n 位,代码组合就有 2n 个,当然可译出 2n 个输出信号。
显示译码器由译码输出和显示器配合使用,最常用的是 BCD 七段译码器。
其输出是驱动七段字形的七个信号,常见产品型号有 74LS48、 74LS47等。
字符显示器:分段式显示是将字符由分布在同一平面上的若干段发光笔划组成。
电子计算器,数字万用表等显示器都是显示分段式数字。
而 LED 数码显示器是最常见的。
通常有红、绿、黄等颜色。
LED 的死区电压较高,工作电压大约 1.5~3V,驱动电流为几十毫安。
如图 3所示,是七段 LED 数码管的引线图和显示数字情况。
74LS47译码驱动器输出是低电平有效,所以配接的数码管须采用共阳极接法;而 74LS48译码驱动器输出是高电平有效,所以,配接的数码管须采用共阴极接法。
数码管常用型号有BS201、 BS202等。
图 3是共阴式 LED 数码管的原理图,使用时,公阴极接地, 7个阳极 a~g由相应的 BCD 七段译码器来驱动。
2. 秒脉冲发生器电路该部分主要由 555 定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器 74LS192减法计数电路、 74LS48 译码电路和 2 个 7 段数码管即相关电路组成。
完成的功能是当主持人按下开始抢答按钮后,进行 30s 倒计时,到 0s 时倒计时指示灯亮。
当有人抢答时,计时停止。
两块 74LS192 实现减法计数,通过译码电路 74LS48 显示到数码管上, 其时钟信号由时钟产生电路提供。
74LS192 的预置数控制端实现预置数30s , 计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
按键弹起后, 计数器开始减法计数工作, 并将时间显示在共阴极七段数码显示管上, 当有人抢答时, 停止计数并显示此时的倒计时时间; 如果没有人抢答, 且倒计时时间到时, 输出低电平到时序控制电路, 控制报警电路报警, 同时以后选手抢答无效。
倒计时模块电路如图 4所示: 图 4 倒计时模块电路由 555定时器和三极管构成报警电路。
其中 555构成多谐振荡器, 振荡频率 fo =1.43/[(RI +2R2 C ], 其输出信号经三极管推动扬声器。
PR 为控制信号, 当 PR 为高电平时,多谐振荡器工作,反之,电路停振。
555定时器连接图如图 5所示:图 5 555定时器连接图3.报警电路控制输入信号为经过编码的抢答选手的信号,当有人在有效时间内抢答时, 定时时间到时无人抢答时,输入信号为高电平,报警电路发出报警信号;反之, 输入信号为低电平时,报警器不工作。