数电课程设计报告new

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1、宁夏大学物理电气信息学院2011级学生数字电路课程设计数字电路课程设计报告一、实验题目四输入抢答器的设计与制作二、实验目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。3.了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。4.通过理论与实践相结合，培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。三、实验要求及用途（一）四输入抢答器的制作要求1.在发放器件之前自行设计一个电路原理图；2.对照电路原理图，了解工作原理、图上的专用符号，并对照所给器件，最后找出所有需要的对

2、应器件；3.按电路图安装好电路；4.检查电路，确认无误后通电检测，若有问题则继续调试。5.调试完成通电后，能达到设计要求。7第页宁夏大学物理电气信息学院2011级学生数字电路课程设计（二）抢答器的制作用途智能抢答器是一种应用十分广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的，能通过发光管的指示辩认出选手号码。实现抢答器功能的方式有多种，可以采用模拟电路、数字电路或模拟混合电路，可以实现多路抢答的功能。现介绍的是用数字电路设计的四路抢答器，以74LS20为核心，具有

3、反应快、功能齐全、实用性强的特点。一、实验器件与工具（一）所需元件直流稳压电源5V直流电源万用表一块5.1K电阻4个510电阻8个74LS20两片按钮开关4个发光二极管4只面包板一块导线若干（二）安装所需工具剪钳等。7第页宁夏大学物理电气信息学院2011级学生数字电路课程设计一、实验设计原理（一）电路原理图如下：图1电路原理设计图（二）制作原理如下：用基本门电路构成简易型四人抢答器。A、B、C、D为抢答操作开关。任何一个人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其对应的发光

4、二极管则不亮。初始状态（无开关按下）a、b、c、d端均为低电平，各与非门的输出端为高电平，因此全部发光二极管不亮。当某一开关被按下后（如开关A被按下），则与其连接的与非门的输入端变为高电平，这样该与非门的所有输入端均为高电平，根据与非关系输出端则为低电平，从而点亮发光二极管。由于该与非门输出端与其他3个与非门的输入端相连，它输出的低电平维持其他3个与非门输出高电平。因此其他发光二极管都不亮。7第页宁夏大学物理电气信息学院2011级学生数字电路课程设计74LS20的逻辑引脚图与功能表如下：图274LS20的逻辑引脚图1.第一组：1A、2B、1C、1D输入1

5、Y输出2.第二组：2A、2B、2C、2D输入2Y输出3.NC空脚4.GND接地端5.VCC接电源端ABCDY111100XXX1X0XX17第页宁夏大学物理电气信息学院2011级学生数字电路课程设计XX0X1XXX01表174LS20功能表74LS20是一个双4输人与非门，即在一个集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有4个输入端。74LS20在本电路中只运用了一个输出和四输入，其它端子未能全总使用，根据闲置输入端的要求连接，以不改变电路逻辑状态及工作稳定的原则，若输入端口为“与”逻辑关系时，多余的输入端可以悬空（但不能带开路长线）通过个1—10K

6、Ω的电阻接电源正极，在前级驱动能力允许时，也可以并接到一个已被使用的高输入端上。输出端不允许直接电源或直接接地，否则可能使输出级的管子因电流过大而损坏，输出端可通过上拉电阻与电源正极相连，使输出高电平提升。一、抢答器的制作1.在面包板上插接电路，通电前要认真检查线路。注意：IC芯片电源的正、负端连接是否正确；电源连线是否反接；电路板各管脚之间是否短路，待检查无误后方可通电。2.通电后，分别按下A、B、C、D各键，观察对应指示灯是否点亮。3.当其中某一指示灯点亮时，再按其他键，观察其他指示灯的变化。7第页宁夏大学物理电气信息学院2011级学生数字电路课程设

7、计4.在进行（1）、（2）操作步骤时，分别测试IC芯片输入、输出管脚的电平变化，A、B、C、D表示按键开关，×”表示开关动作无效；L1、L2、L3、L4表示4个指示灯。按键闭合或指示灯亮用“1”表示，开关断开或指示灯灭用“0”表示。5.当发现接通后，电路不能正常工作：后经检查原因如下：外接到实验台时，没有将引线正确接入，使得接触不良，四个抢答开关可能处于悬空高电平状态。成果如下:图3实物图一、心得体会本学期我们开设了《数字电路》课，这门学科属于电子电路范畴，与我们的专业也有联系，且是理论方面的指示。正所谓“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，

8、仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期暨数电快7第页宁夏大学物