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1、信息技术学院数字电路基础实 验 报 告学号： 20111310101 姓名： 陈滢 班级： 计算机专升本2011 题目： 数字抢答器 目录1实验仪器32线路图33工作原理43.1总体方案：43.2数字抢答器框图：43.3抢答器电路的设计 (即完成锁存和显示功能)4抢答, 锁存电路:4译码电路：53.4脉冲的设计54测试结果64.1抢答显示功能测试64.2清零功能测试64.3倒计时功能测试64.4声响电路功能测试75总结、实验感受71 实验仪器1、中规模集成器件：74LS161 （1个），74LS48（2个），74LS148（1个），74LS11（1个），555 （1个）， 74LS75 （1个
2、）， 74LS04 （1个）。2、其它器材：电阻：150K 1只，4.7k l只，100 4只。电容：0.1uF 1只，4.7uF1只 红色、黄色、绿色发光二极管各1只，共阴极显示数码管2只。导线若干，面包板一个。2 线路图3 工作原理3.1 总体方案：接通电源后，将开关拨到“置数”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器不显示,定时器显示为设定时间。此时, 若有人抢答, 为违规抢答LED显示器显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变,仍为设定时间。3.2 数字抢答器框图：优先编码器译码显示译码电路锁存器抢答按钮报警电路控制电路主持人开关定时 电路秒脉冲产生电路显示电路译码电路3.3 抢答器电路的设
3、计 (即完成锁存和显示功能) 3.3.1 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7475来实现,当7475的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态： 7475真值表：DCQ111010X0Qn 当有一组选手按下开关后，D1，D2，D3，D4时，7475的输出将送到74LS148的数据输入端，当有一个选手的输入端为0时它的Yex的输出为0，接入7475的E0-1,E31-2,7475实现锁存功能，保持状态不变。3.3.2 译码电路：对于译码过程先要对选手进行编码，用74LS148来进行编码，7448进行译码74LS148真值表如下：根据输出的特点，选择分别
4、为1、2、3、4号选手的输入端。它的输出端直接接到74LS48译码器的输入端上。3.4 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：如图所示。CP脉冲的输出图 4 测试结果把上面所设计的单元电路连接起来可得到整机电路。然后可在印刷电路板上焊接分立元件并进行调 试。在调试的过程中可能会遇到由于逻辑门传输延时的存在而带来的竞争冒险问题 ,主要表现在当按键 大于8 时 ,在连续按键的情况下大约有10 %的可能性误显示为 8 , 1 测试使用的主要的仪器和仪表是万用表。 2 调试电路的方法和技巧是用红黑表笔测试接电源处是
5、否有电压显示，再用表笔分别测试各集成块和电阻，电容的电压，注意用手背触摸一下，检查各仪器是否发热工作，。 3 测试的数据电压显示为6.69伏等。 4 调试中出现的故障，原因及排除方法有的电阻焊接为虚焊，原因是检查发生漏洞，排 除方法是再焊接；74LS148接地引角8不为零，可能焊连，去掉焊连部分。 5. 系统功能、指标参数 八个抢答按钮电阻R1R8：由74系列参数Iil=(Vcc-Vol)/Iil=3k, 取(R1R8)=10k。 4.1 抢答显示功能测试按图的有关部分在实验箱上连线，将开关A，B，C，全部处于低电平。首先拨动开关A，该端发光二极管亮，此时再拨动开关B或C，观察其他发光二极管的
6、情况。4.2 清零功能测试在以上实验的基础上，将74HC74的所有R端连在一起通过开关J控制。由表可以看出，74HC74的异步控制信号高电平有效，因此可用R=1实现复位功能。开关J可以利用实验箱上的电平开关。常态时，它处于低电平。拨动开关J，观察二极管是否全灭。4.3 倒计时功能测试按图的电路在实验箱上连线，计数器的输出可接发光二极管，在CP作用下，观察发光二极管显示情况。通过控制CR端的状态，在观察发光二极管显示情况。4.4 声响电路功能测试 按图在实验上连线，可将与非门可反向器的输入端分别通过实验箱上的电平开关来控制状态，观察喇叭发声情况。5 总结、实验感受实践是检验真理的标准。确实，在这
7、次课程设计之前，我一直认为自己的数字电路逻辑设计学得还不错。但通过这次课程设计的实际动手，我才知道自己对这方面的知识，特别是实践方面的，还很欠缺。这次课程设计让我长了不少见识，例如各种集成芯片的用法，以及电路设计的一般方法和步骤。 在进行电路的设计时，首先最基本，也是最重要的一步就是要有一个良好的构思，这个构思包括对要实现的电路的各个部分具体功能的设想，以及整个电路的总体布局。决不能想当然的认为将几个芯片凑在一块面包板上，再加上一些连线就能很简单的将整个电路设计出来。 在这个世界上，没有任何事情是做一遍就会如愿地成功的，失败、挫折是永远也无法避免的。电路设计也不例外。因此，面对自己设计的电路中存在的问题，我们必须学会冷静地思考，想办法去解决它们。这对于性子有些急的我来说，无疑是一个挑战。刚开始时，我也确实有点急。不过，随着课程设计的慢慢进行，我逐渐冷静下来，开始认真思考。所以，这次课程设计让我的急性子有了一些改善。在这次数字抢答器系统的设计和调试过程中，我不仅掌握了课程设计的一般步骤和基本方法，了解了各种集成数字芯片的功能和使用方法，而且我感觉自己对数字电路逻辑设计这门课程的课本内容有了更深刻的理解，并且这次课程设计也提高了我理论联系实际的能力，培养了我基本的设计思想，锻炼了我的实际动手能力。
