项目八 四人抢答器制作与调试
《抢答器制作与调试》教案

课题名称抢答器制作与调试授课时数4课时授课对象电子技术应用专业二年级授课时间2019年5月24日授课地点电子实训中心授课形式网络教学、理实一体化参考教材中等职业教育国家规划教材《电子技术基础与技能》第2版,张金华主编,高等教育出版社其他资源1.数字化学习平台《电子技术基础与技能》网络课程;2.项目仿真软件;3.三维动画演示;4.助学游戏、搜索引擎;5.安全事故视频。
教学目标1.知识目标:(1)会识读电子工艺文件;(2)会说明抢答器竞争优先与声光显示的特点。
2.能力目标:(1)能根据图纸完成抢答器电路装配;(2)会根据原理图分析并维修电路故障。
3.素质目标:(1)树立学生的安全意识;(2)养成规范操作的习惯;(3)培养团队协作能力。
教学重点掌握竞赛抢答器的安装与调试。
教学难点诊断竞赛抢答器故障并进行维修。
学情分析本课授课对象为应用电子技术专业中职二年级学生,学生已经具备了一定的电子基础知识,具有项目实施能力,但分析问题、解决问题能力不强,自主探究能力不足。
教材处理将教材结合“无线电调试工”职业资格标准、国家标准和技能大赛相关要求,进行二次开发,采用删、增、减的方式,将教材原有章节结合典型电路开展项目教学。
本课题以项目八“抢答器制作与调试”为载体,设计任务驱动教学,要求学生独立完成一个满足任务要求的抢答器。
教学设计基于以上学情,加上原材料损耗,且存在安装安全隐患,通过助学游戏、仿真软件模拟、实战装配维修,实现由虚拟到实操的过程,学生在“理”、“实”一体化的学习环境中,用4课时的时间完成了以往6课时的学习任务。
依托数字化学习平台,服务学生课前、课中、课后学习,实现教学的有效组织和管理。
课前:在数字化学习平台发布学习任务单、项目任务书,让学生进入数字化学习平台,学习课程资源。
助学游戏:帮助复习数字芯片功能和元器件常识,通关后软件自动生成并记录游戏成绩。
助学动画:助力巩固元器件检测操作步骤及规范。
助学视频:学生根据需要查找助学视频资源进行学习。
智力竞赛抢答器的制作与调试

智力竞赛抢答器的制作与调试第一篇:智力竞赛抢答器的制作与调试电子工艺实训报告实训课题智力竞赛抢答器的制作与调试学号年级学院专业姓名指导教师*******************************************一.实训目的(1)学习识别简单的电子元件与电子线路;(2)学习并掌握抢答器的工作原理;(3)按照图纸焊接元件,组装一台抢答器,并掌握其调试方法。
二.实训器材(1)电烙铁:由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁。
(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)焊锡丝,由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
(4)三节5号电池。
三.实训概要(一)电路元件选择为使硬件电路设计尽可能合理,应注意以下几方面:(1)尽可能采用功能强的芯片,以简化电路,功能强的芯片可以代替若干普通芯片,随着生产工艺的提高,新型芯片的的价格不断下降,并不一定比若干普通芯片价格的总和高。
(2)留有设计余地。
在设计硬件电路时,要考虑到将来修改扩展的方便。
因为很少有一锤定音的电路设计,如果现在不留余地,将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。
(3)程序空间,选用片内程序空间足够大的单片机,本设计采用AT89C51单片机。
(4)I/O端口,在样机研制出来后进行现场试用时,往往会发现一些被忽视的问题,而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。
如有些新的信号需要采集,就必须增加输入检测端;有些物理量需要控制,就必须增加输出端。
如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口,虽然当时空着没用,那么用的时候就派上用场了。
(二)发抢答器装配零件,检查和熟悉各种零件老师让我们多次熟悉抢答器的电路图和熟悉电路元件,并调试元器件的好坏。
这一天的工作是相对轻松的,仅仅是熟悉电路图和学习使用常用电子仪器仪表,和识别检测常用的电子元件。
这一天最重要的就是常用电子元件的识别和检测。
我们常见的电子元件就是电阻、电容。
四人抢答器电路的制作与调试(单片机)

编号:审定成绩:XXXX大学课程设计(单片机)设计(论文)题目:四人抢答器电路的制作与调试(单片机)学院名称:计算机学院学生姓名:X X专业:计算机科学与技术班级:学号:指导教师:X X X答辩组负责人:填表时间:2005 年 6 月XXXX大学教务处P2-M4.1抢答器功能分析抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
本课题介绍一款采用D触发器数字集成电路制成的数字显示四路抢答器,它利用数字集成电路的锁存特性,实现优先抢答和数字显示功能,要求如下:1.设计一个可供4名选手参加比赛的4路数字显示抢答器。
他们的编号分别为“1”、“2”、“3”、“4”各用一个抢答按钮,编号与参赛者的号码一一对应。
2.抢答器具有数据锁存功能,并将锁存的数据用LED数码管显示出抢答成功者的号码。
3.抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力,即使他们的动作仅相差几毫秒,也能分辨出抢答者的先后来。
即不显示后动作的选手编号。
4.主持人具有手动控制开关,可以手动清零复位,为下一轮抢答做准备。
一、抢答器的组成抢答器的一般组成框图如图2-4-1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示译码器、数码显示器等几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图2-4-1抢答器的组成框图(1) 开关阵列电路该电路由多路开关所组成,每一竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型,当按下开关时,开关闭合;当松开开关时,开关自动弹出断开。
(2) 触发锁存电路当某一开关首先按下时,触发锁存电路被触发,在输出端产生相应的开关电平信息,同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱,最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
(3) 编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码,以提供数字显示电路所需要的编码输入。
(4) 7段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
四人竞赛抢答器实验报告

数电课程设计实验报告设计课题:四人抢答器学院:信息工程学院专业: 通信工程班级:学号:姓名:指导老师:四人抢答器实验报告一. 实验目的1.学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2.熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。
3.灵活运用学过的知识并将其加以巩固,发散思维,提高学生的动手能力和思维的缜密。
二. 设计任务与要求1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。
选手抢答时, 数码显示选手组号。
2.设计要求:抢答器的基本功能:1.设计一个智力抢答器, 可同时供四名选手或四个代表队参加比赛, 编号为一, 二, 三, 四, 各用一个抢答按钮, 分别用四个按钮S0——S3表示。
2.给节目主持人设置一个控制开关, 用来控制系统的清零(编号显示数码管清零)。
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, 并分别让四盏LED亮来表示, 此外, 要封锁输入电路, 实现优先锁存, 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。
简言之, 有选手按下时, 显示不同选手的灯会亮。
同时, 其他人再按下时电路不做任何处理。
也就是说, 如果有选手按下以后, 别的选手再按的话电路不会显示所代表的的LED灯亮。
4.可用555定时器产生频率为1kHZ的脉冲信号, 作为触发器的CP信号。
三. 四人竞赛抢答器电路原理及设计系统原理框图:1.设计方案抢答器具有锁存、响铃、显示。
即当抢答开始后, 选手抢答按动按钮, 锁存器锁存相应的选手编码, 同时用代表不同选手的LED显示出来, 蜂鸣器响铃。
接通电源后, 主持人将开关拨到“清除”状态, , 编号显示器为0, 此时才可以再次抢答。
选手在抢答时, 抢答器完成:编号锁存、编号灯显示, 响铃。
2.单元电路设计及元器件选择(1)抢答电路电路如图2所示。
该电路完成两个功能: 一是分辨出选手按键的先后, 并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号, 同时代表不同选手的LED灯电路亮, 蜂鸣器鸣叫;二是要使其他选手随后的按键操作无效。
电子技能实训 项目8 四人抢答器的安装与调试

实物图
引脚排列图
《电子技能实训》
一、基础知识
CD4012双4输入与非门
双4输入与非门CD4012的引脚排列图如图1-7所示。内部有 两个4输入端与非门电路,其逻辑功能是,4个输入端全部为 “1”,输出为“0”,4个输入端只要有1个为“0”,输出为 “1”。如下图所示。
实物图
引脚结构图
《电子技能实训》
3.分析主板电路原理图,查找相应的电路符号,比对元器件, 看有无印刷错误的地方。做好焊接组装前的准备工作。
《电子技能实训》
三、实施步骤
STEP2.学习相关要求并焊接 1.认真阅读焊接作业指导书,阅读安装电路图,准备焊接工
具。 2.插装元器件,使用焊接工具对元件进行焊接操作。
3.焊接顺序:先装低矮和耐热元件,然后再装大元件,最后
《电子技能实训》
一、基础知识
1.四D触发器
在数字电路和计算机系统中,需要具有记忆和存储功能的逻 辑部件,触发器就是组成这类逻辑部件的基本单元。D触发器只有 一个信号输入端,时钟脉冲CP未到来时,输入端的信号不起任何 作用;只在CP信号到来的瞬间,输出立即变成与输入相同的电平, 即Qn+1=D。如下所示。
码器CD4511的A3A2A1A0=0010,译码显示2(如图8-9所示)。 2)数字万用表打到直流20V,然后按下S1-S4任何一个按键,黑表
笔接地,红表笔测量74LS175的3脚、6脚、11脚、14脚的电平高低并记 录在表8-6中。
3)数字万用表还是打到直流20V,然后黑表笔接地,红表笔测量 CD4511的7脚、1脚、2脚和6脚;将结果记录于表8-6中。
三、实施步骤
STEP3.电路连接检查
《电子技能实训》
四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告实验目的,通过自制四人抢答器,测试参与者在不同条件下的反应速度和准确性。
实验材料,Arduino开发板、按钮开关、LED灯、蜂鸣器、导线、面包板、电阻等。
实验步骤:1. 搭建四人抢答器的电路。
首先,将Arduino开发板连接到面包板上,然后连接四个按钮开关、LED灯和蜂鸣器,确保每个元件都能正常工作。
2. 编写程序。
利用Arduino开发板的编程软件,编写四人抢答器的程序,使其能够实现按下按钮后,LED灯亮起并发出声音。
3. 进行实验。
邀请四名参与者进行实验,他们坐在四个按钮开关旁,准备好后,进行实验。
实验分为两个阶段:a. 第一阶段,正常情况下的抢答。
主持人随机出题,参与者按下按钮进行抢答,抢答正确者LED灯亮起并发出声音,同时记录下抢答的时间。
b. 第二阶段,加入干扰因素。
在第二阶段,我们在参与者抢答时加入一些干扰因素,比如在LED灯亮起后再亮起其他LED灯或者发出噪音等,测试参与者在干扰情况下的反应能力。
实验结果分析:通过实验,我们得出了一些结论:1. 在正常情况下,参与者的反应速度和准确性较高,大部分人能够快速按下按钮进行抢答,并且抢答正确率较高。
2. 在加入干扰因素后,参与者的反应速度和准确性明显下降,部分人甚至出现了按错按钮的情况,说明干扰因素对参与者的抢答能力产生了一定的影响。
结论:通过本次实验,我们验证了四人抢答器在测试参与者反应能力方面的有效性。
参与者在正常情况下表现出较高的反应速度和准确性,但在加入干扰因素后,反应能力明显下降。
因此,在实际应用中,需要考虑到干扰因素对测试结果的影响,以保证测试结果的准确性。
总结:本次实验不仅验证了四人抢答器的可行性,也对参与者在不同条件下的反应能力进行了测试。
通过本次实验,我们对抢答器的制作和使用有了更深入的了解,也为进一步研究参与者的反应能力提供了有益的参考。
以上就是本次四人抢答器实验的报告内容,谢谢阅读。
八路抢答器设计说明书 精品
八路抢答器的设计一、设计要求(1)设计一个智力抢答器,可同时供8名选手或八个代表队参加比赛,他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8,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)节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的复位和抢答开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示功能。
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,同时扬声器发出提示声音,此外封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。
二、总体设计思路本次设计采用T0外部中断来实现主持人的控制开关,用P0口输出选手的段码,用P2口来读取按键选手号,用P1口来点亮选手相应的发光二极管。
三、硬件设计3.1 原理综述单片机:使用了AT89C51单片机芯片控制电路。
显示电路:P0口输出选手段码,P1口点亮相应的发光二极管。
按键电路:P3^2管脚接一个开关来实现主持人的控制开关,通过P2口接的按键来读取选手号。
图3.1 硬件框图3.2 元器件清单3.3 硬件原理图图3.2 硬件原理图四、软件设计4.1 程序流程图图4.1 主程序流程图4.2 程序及注释#include<reg51.h> //包含头文件REG51.H #define uchar unsigned char#define uint unsigned int //数据类型的宏定义uchar code seg7[9]={0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80}; //7段数码管0-8断码uchar act[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //低电平有效的位码uchar num; //宏定义全局变量num bit bdata start; //定义开始按键start sbit bz=P3^3; //定义P3.3为bz//延时函数*********************************************************** void delay(uint k){uint i,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<121;j++){;}}}//蜂鸣器*********************************************************void buzzer(void){while(1){bz=~bz;delay(10);}}//外中断0 ************************************************************ void EA_INT0() interrupt 0 //定义函数名为EA_INT0的T0外中断服务函数,中断号为0 {uchar in=1; //定义in=1start=!start; //start取反if(start==1) //判断是否开始抢答{while(in) //循环{P2=act[0]; //初始化P2if(P2!=0xff) //判断有无选手按下{delay(10); //延时确定有选手按下for(num=1;num<9;num++) //判断选手号{if(P2==act[num]) //读取选手号{bz=1;in=0;break;} //停止循环}}}}else{num=0;P3=0xff;bz=0;}}//******************************************************************************* void main(void) //主函数{ start=0; //初始化startP0=seg7[0]; //初始化段码P1=act[0]; //初始化发光二级管bz=0; //初始化蜂鸣器EX0=1; //允许外中断T0IT0=1; //外中断T0设为边沿触发EA=1; //开启总中断while(1) //无限循环{P0=seg7[num]; //P0输出段码P1=act[num]; //点亮相应的二极管}}五、软硬件调试5.1 软硬件仿真环境设置1)Keil 与Proteus连接连接开始必须在proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的\C51\BIN 目录中,但新版本中没有,所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe,则在Keil 安装目录的 \C51\BIN 目录中有文件:VDM51.dll2)修改keil安装目录下 Tools.ini文件用记事本(其它的编辑软件也可以,如Ultra Edit)打开Keil 根目录下的TOOLS.INI 文件,在[C51] 栏目下加入TDRV3=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver" ) ,其中“TDRV3”中的“3”要根据实际情况写,不要和原来的重复。
项目八四路抢答器电路的安装与调试
项目八四路抢答器电路的安装与调试电路功能分析授课教师授课内容四路抢答器电路功能分析授课班级授课地点授课时间2教学目标知识目标1.能说出四路抢答器电路在实际生活中的应用;2.能讲述四路抢答器电路的结构组成;3.能叙述四路抢答器电路的功能。
能力目标1.能识读四路抢答器电路原理图;2.能分析元器件在电路中的作用;3.能分析四路抢答器电路的工作原理。
情感态度与价值观1.激发四路抢答器电路学习兴趣;2.培养四路抢答器电路学习信心。
教学重难点教学重点:分析电路工作原理。
教学难点:分析元器件在电路中的作用。
教学模式启发讨论式教具准备教材、教学设计、PPT等教学过程设计教学过程教学内容一、认识四路抢答器电路1.四路抢答器电路数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答,用数字显示抢先者的序号,并配有相应的灯光指示和声音提醒功能;对犯规抢答者(指在抢答开始命令下达前抢答),除用声、光报警外,还应显示出犯规者的序号;若规定抢答时间已过,要告示任何输入的抢答信号均无效,除非重新下达抢答命令。
2.生活中常见的四路抢答器二、识读电路图四路抢答器电路结构1.抢答电路;2.振荡电路;3.锁存电路;4.编码电路;5.译码驱动;6.数码显示三、分析电路工作原理1.抢答电路S1-S4为抢答键,分别与电阻R1-R4组合形成抢答电路,抢答键按下时输出高电平,没有按下时输出低电平。
2.振荡电路振荡电路由NE555集成电路U5和定时元件R13、R14、C2等组成,为U1提供时钟脉冲。
3.锁存电路锁存电路由U1和与非门U2A、U2B、U3A组合而成。
U1为74LS175型4 D触发器,①脚为0时,所有Q输出为0,输出为1;⑨脚为时钟输入端,在CP上升沿时将D 触发器的输入电平,存入相应触发器。
4.编码电路编码电路由U1、U3B与按键开关S1-S4组成。
当S1抢先按下时,U4输入端数码DCBA=0001;当S2抢先按下时,U4输入端数码DCBA=0010;当S3抢先按下时,U4输入端数码DCBA=0011;当S4抢先按下时,U4输入端数码DCBA=0100。
八路智力竞赛抢答器的分析与制作课件
4、要求电路成本最低,线路最简单,性能最安全.
文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。
GND
C2 1 100nF
LM555CM
U4
BUZZER 200 Hz
6
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17 根据方案图,设计电路图,进行Multisim仿真
19 元器件的购买与检测 21 制作八路智力竞赛抢答器电路
22 电路功能检测和故障排除
画出电路图,进行Multisim仿真 文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。
4511BP_5V
8
U1
VCC
4 RST
OUT 3
J4 Key = D J5 Key = E
D3 1N4148
D4 1N4148
D5 1N4148 D6 1N4148 D7 1N4148
J6 Key = F
D8 1N4148 D9 1N4148
R1 1R0k2Ω 10kΩ
R3 10kΩ
U2
7 DA 1 DB 2 DC 6 DD 5 ~EL 4 ~BI 3 ~LT
ΔVT=1 /3VCC
vI1 6
vI
v I2 2 55 5 3
vO1
6
1
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声讯报警电路
8路抢答器电路的设计与调试
8路抢答器电路的设计与调试
一、项目制作目的
(1)了解并掌握8路抢答器电路的设计与调试方法。
(2)掌握用仿真软件进行实际电路的设计与调试方法。
二、项目要求
(1)设计的电路应能完成满足项目题目的要求。
(2)绘出8路抢答器电路的设计框图。
(3)完成8路抢答器电路的设计图并进行仿真调试。
(4)完成8路抢答器电路的模拟接线安装。
三、项目步骤
1、8路抢答器的功能
8路抢答器电路利用集成锁存译码器的锁存功能,可以实现优先抢答以及数字显示功能,其具体要求如下:
(1)可供8位选手进行抢答,各用一个抢答按钮,按钮编号从1-8,按钮编号与抢答选手编号对应。
(2)抢答器具有数据锁存功能,并将锁存的数据用LED数码显示管显示出抢答成功者的编号。
(3)主持人具有手动控制功能,可以将抢答器手动清零复位,为下一次抢答做准备。
2、8路抢答器电路的组成
3、8路抢答器的工作原理(1)开关组电路
(2)触发锁存器电路
(3)编码器
U4
74LS147N
A 9
B 7
C 6D
14
31341522121118574639
10
(4)译码驱动及显示单元
(5)解锁电路
4、电路仿真调试。
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(四)、寄存器
将右移寄存器和左移寄存器组合起来,并引入控制 端便构成既可左移又可右移的双向移位寄存器。如 CT74LS194.
根据图a)找出1脚为总清零端,7脚和2脚分别是左移和 右移串行输入端,3、4、5、6脚是D0~D3四个并行输入端, 9、10脚是工作方式控制端,11脚是CP时钟脉冲信号输入端, 12、13、14、15是Q3~Q0四个输出端,8脚是地端,16脚是 电源端。
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(四)、D触发器
74LS194的5种不同操作模式:即并行送数寄存, 右移(方向由Q0→Q3),左移(方向由Q3→Q0), 保持及清零。M1、M0和RP端的控制作用如图
特性表
波形图
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(三)、D触发器
集成 D 触发器常用的产品有74LS74、74LS174、 74LS175等产品。74LS74为双上升沿D触发器, 下图所示为其外引脚图和逻辑符号。
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(四)、寄存器
1、时序逻辑电路的介绍
数字电路按逻辑功能和电路组成特点不同可分 为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。 时序逻辑电路的特点:电路任一时刻的输出状 态不仅与该时刻的输入状态有关,而且与电路 的原有状态有关,这种电路称为时序逻辑电路 。前面所讨论的触发器就是一种最简单的时序 逻辑电路。
(3)CP=1时,由于维 持线和阻塞线的作用, 使A、B保持不变,从而 在整个CP=1期间,触发 器状态保持不变。 工作原理图如右图所示
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(三)、D触发器
CP上升沿有效(CP由 0→1),特性方程为:
Q n 1 D
该触发器的触发方式为 :仅在CP脉冲上升沿到 来时接受D端输入信号 (当CP从0→1时),触 发器的输出状态将由CP 上升沿到来之前一瞬间 D的状态决定。初态为0 时的波形图如图右所示 。
(二)、JK触发器
(3)特性表与特性方程: Qn + 1 = JQn + KQn JK触发器特性方程(CP下降沿有效):
特 性 表
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(二)、JK触发器
(4)波形图
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(二)、JK触发器
2、边沿JK触发器
为了提高触发器的抗干扰能力和可靠性,触发器只 在时钟脉冲的下降沿(CP由 1→0)或上升沿(CP 由0→1)才接收信号,并按输入信号决定触发器状 态,其它时刻触发器状态保持不变,这样的触发器 称为边沿触发器。 (1)电路结构: 由两个或非门和四个与门组成 的基本RS触发器和两个输入控 制门G7、G8构成,如右图。
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(一)、 RS触发器
2、基本RS触发器 (1)与非门构成的基本RS触发器: 逻辑符号: 输入: RD , S D 。 Q, Q 。 输出:
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(一)、 RS触发器
组成结构:由两个门电路 交叉连接而成 逻辑功能:触发器有两个 互补的输出端,当 时, 称为触发器的 1 状态, 如图1-3所示;当 时, 称为触发器的 0状态, 如 图 1-4 所示。 S 称为置 1 输入端,低电平有效 R 称为置 0 输入端低电平 有效。
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(一)、 RS触发器
触发器的1状态
触发器的0状态
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(一)、RS触发器
触发器功能表 特性方程:
Q n 1 S RQ n RS 0
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(一)、RS触发器
波形分析:在用与非门组成的基本RS触发器中,设初始状 态为0,已知输入R、S的波形图,根据特性方程可画出两 输出端的波形图。如图所示,从上至下分别是 R, S , Q, Q D 的波形。
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(四)、寄存器
时序逻辑电路的组成:时序逻辑电路是由组合 逻辑电路和存储电路两部分组成
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(四)、寄存器
时序逻辑电路的分类:时序电路按时钟信号输入 方式不同,可分为同步时序逻辑电路和异步时序 逻辑电路两大类。同步时序逻辑电路中,各触发 器受同一时钟控制,其状态转换与所加的时钟脉 冲信号都是同步的;异步时序逻辑电路中,各触 发器状态的变化不是同时发生的。常见的时序逻 辑电路有寄存器和计数器等。
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目录
(一)、RS触发器 (二)、JK触发器 (三)、D触发器 (四)、寄存器 (五)、 4人抢答器的制作
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(一)、RS触发器
1、触发器
触发器是指能够存储一位二进制信息的基本单元电路。 触发器特点如下: (1)具有两个稳定状态,分别表示逻辑0和逻辑1。 (2)在输入信号作用下,可从一种状态翻转到另一种 状态;在输入信号取消后,能保持状态不变。 触发器分类: 按触发方式分:电位触发方式、主从触发方式及边沿 触发方式。 按逻辑功能分:RS触发器、D触发器、JK触发器和T触 发器。
G7 J Q n
G8 KQ n
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(二)、JK触发器
根据基本RS触发器的特性方程:
Q n 1 S RQ n G7 G8 Q n J Q n KQ n Q n J Q n ( K Q n )Q n J Q n KQ n
上式是在CP的下降沿(CP由1→0)得到的, 与主从JK触发器的 特性方程一致。故状态转换图、特征表也与主从JK触发器一致。 不同之处: ①主从JK触发器在CP=1期间接收信号, 在CP由1→0 触发器状 态改变(翻转); ②边沿JK触发器在CP=0、CP 由0→1、CP=1期间都不接收信号, 触发器状态不变。只有在CP由1→0触发器才接收信号,同时改 变触发器的状态。
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(四)、寄存器
2、寄存器的功能、基本构成及常见类型
寄存器的功能:寄存器是一种非常重要的时序 逻辑电路部件,它主要用来接收、暂存、传递 数码、指令等信息。 寄存器的基本构成:寄存器主要由触发器和一 些控制门电路组成,一个触发器能存放一位二 进制数码,要存放N位二进制数码,就应有N个 触发器。 寄存器的常见类型:寄存器按照功能的不同, 可分为数码寄存器和移位寄存器。
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(三)、D触发器
1、电路结构和逻辑符号
由D锁存器(与非门G1、G2、G3、G4、CP)再加上 两个与非门G5、G6组成。如图所示:
结构图
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(三)、D触发器
具有异步端的边沿D触发器
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(三)、D触发器
2、工作原理
(1)在CP=0时,触发器为准备阶段。A=B=1。Q保持不
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任务一、四人抢答器的制作与调试
明确目标: 1、通过实验掌握各种触发器所能实现的逻辑功能。 2、熟悉RS、JK、D触发器的电路符号。 3、会使用JK触发器集成电路;通过实验,掌握JK触发器所 能实现的功能。 4、掌握元器件的成型、插装及调试。 操作示范: 1、正确识别触发器的管脚和功能。 2、使用JK触发器集成电路。 3、正确识别寄存器的管脚和功能。 4、利用触发器集成块正确连接电路并能实现电路功能。 5、掌握元器件的成型、插装及调试。
变。此时, D' DB D
A' B' A D D
B AB' D D D R
(2)CP 由 0→1(上升沿)时, A A' D S n 1 n n Q S R Q D DQ D 从而实现D触发器功能。
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(三)、D触发器
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(四)、寄存器
3、移位寄存器
移位寄存器除了有存放数码的功能外,还有数码移 工作原理:例如将数码 D3D2D1D0=1010寄存,从高 位功能。根据数码移动情况不同,可分为单向移位 位到低位依次串行送到串行输入端,在第一个 CP脉 寄存器(又可分为左移寄存器和右移寄存器)和双 冲上升沿到来后, 向移位寄存器。 Q0= D3=1,在第二个CP脉冲上 升沿到来后,Q0= D2=0,Q1= 1……,依此类推, 单向移位寄存器:由D触发器构成的四位左移寄存 在4个脉冲作用下Q3Q2Q1Q0=1010,串行输入的四 CR 为总清零端。触发器的输出接至 器如图4-2所示。 位数码全部置入移位寄存器中,同时,在4个触发 相邻左边触发器的输入端D,输入数据由最右边触 器的输出端得到了并行输出的数码。实现了数码的 发器FF0的输入端D接入。 串入——并出。工作波形如图b)所示
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(二)、JK触发器
3、集成电路
常用的集成JK触发器有74LS112、CC4027等。 74LS112的外引脚图和逻辑符号如下图:
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(二)、JK触发器
74LS112为负边沿触发的双JK触发器。SD、 RD分别为异步置1端和异步置0端,均为低电 平有效。74LS112的功能表如图:
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(二)、JK触发器
(2)工作原理
当CP=0时,门G3、G4、G7、G8均被封锁,J、K信号不起 作用,反馈信号使触发器输出状态不变,即Qn+1=Qn。 当CP↑及 CP=1,由右图所示公式可知,输出保持不变。
当CP由1→0时,由于门 G7、G8延迟时间比与门 G3、G4延迟时间长,则 G3、G4门先关闭。G7、 G8门输出还没变。