电子实习报告-四位数字抢答器的设计.doc

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1、长沙学院电子实习报告系(部)电子与通信工程系专业(班级)姓名学号实习地点长沙学院起止日期2013.6.9—2013.6.16指导教师电子信息工程教研室一、实习的主要内容实习的内容是四位数字抢答器的设计。该抢答器的设计要求为：（1）抢答组数为四组，输入抢答信号的控制电路应接触良好，反应灵敏。（2）根据老师的参考电路图，自己简化抢答器电路原理图。（3）抢答器控制开关S，由主持人控制。（4）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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手

2、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。当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时。（5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清除为止。（7）应用Multisim仿真软件对电路进行关键元器件参数的选择、主要功能特性的仿真与电路特性分析。电路功能原理分析数字式4组竞赛抢答器的设计与仿真，利用数字电路知识，用门电路设计4位抢答器，需要用到74LS175、555定时器、CD4511、74LS00、7

3、4LS20等元件。（1）555定时器功能：各引脚功能：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚:外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。3脚:输出端。4脚：双稳态触发器复位端。7脚：放电开关端。6脚：高触发端。2脚：低触发端。5脚：控制电压端。555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路。555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。三极管

4、VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器。555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载，如继电器、扬声器、发光二极管等。（2）74ls175n功能：各引脚功能：D1-D4：输入端，输入高低电平。Q1-Q4：输出端，输出与d1..d4相同的电平。~Q1-~Q4：输出端，输出与d1..d4相反的电平。Clr：清零端，低电平有效。Clk：时钟脉冲。74ls175n是一个4D触发器构成的编码锁存系统，其作用是将锁

5、存器的输出转化为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。无人抢答时输出为0，有人抢答时，D触发器将数据送出的同时封锁触发器脉冲，是其他人不能抢答，送出的数据经编码器成为8421BCD码送到七段显示器上，显示抢答选手的号码。(3)CD4511引脚图及功能CD4511具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。用CD4511实现LED与接口方法如下图：LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输

6、出被保持在LE=0时的数值。A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。CD4511的工作原理(1)锁存功能：译码器的锁存电路由传输门和反相器组成,传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。当LE为“0”电平导通，TG2截止；当LE为“1”电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。（2）译码CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与

7、非门对输入数据B、C进行组合，得出四项，然后将输入的数据A、D一起用或非门译码。（3）消隐BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。消隐输出J的电平为J=（C+B）D+BI如不考虑消隐BI项，便得J=（B+C）D据上式，当输入BCD代码从1010---1111时，J端都为“1”电平，从而使显示器中的字形消隐。输       入输       出LEBILIDCBAabcdefg显示XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隐01100001111110

8、001100010110000101100101101101201100111111001301101000110011401101011011011501101100011111601101111110000701110001111111801110011110011901110100000000消隐01110110000000消隐01111000000000消隐01111010000000消隐01111100000000消隐0111111000000消隐111XXXX锁