西电数电大作业三位抢答器.docx

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西电数电大作业三位抢答器

西电数电大作业三位抢答器

级《数字电子技术基础》大作业

评分

题目：

数字电路三位竞赛抢答计时器设计

选题：

竞赛抢答计时器

学院：

电子工程学院

完成人及学号：

指导教师：

许辉

数字电路三位竞赛抢答计时器设计

一、设计要求

1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。

2.当有某一参赛者首先按下抢答开关是，相应显示灯亮并伴有声响。

此时，抢答器不再接收其它输入信号。

3.电路具有回答问题时间控制功能。

要求回答问题的时间小于100秒（显示为0~99），时间显示采用倒计时方式。

当达到限定时间是，发出声响以示警告。

二、所用器材

1.3个D触发器，型号为74LS74D.

2.2个十进制计数器，型号为74LS192N.

3.1个555计时器。

4.2块8为数码管。

5.电阻、蜂鸣器、逻辑门等若干。

三、基本原理

根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图所示。

它主要有六部分组成：

1.抢答控制电路

该系统有开关S1，S2，S3，分别有三名参赛者控制。

常态时开关接地，比赛时，按下开关，使该端为高电平。

2.抢答器

由有原理图看出，抢答器是由三个D型触发器和和非门U8A组成。

它的工作原理是这样的：

若参赛者S1首先按下开关，使该端的输入信号为高电平，触发器U10A输入端D接受该信号是输出Q为高电平，相应的Q非为低电平，这个低电平信号同时送到与非门U8A的输入端，与非门U8A被封锁，使触发器的控制脉冲CP信号由于与非门U8A封锁而被拘之门外，触发器U2A和U3A因为不具备CP脉冲信号而不接收开关S2和S3控制端送入的信号（其它的两种情况类同）。

因此该电路只接收第一个输入的信号，即使此时其它参赛者也按下开关，但由于与非门已被封锁，信号是输入不进去的。

3.清零装置

为了保证电路的正常工作，比赛开始前，裁判员都是要将各触发出发器的状态统一清零。

本系统利用D触发器的异步复位端实现清零功能。

由原理图能够看出，该D触发器的异步复位端为PR，低电平有效。

因此，将各触发器的异步复位端统一用一开关S4控制，正常比赛时，使CLR非、PR非均处于高电平。