合肥工业大学数字电路课程设计数据抢答器实验报告1Word文件下载.docx
《合肥工业大学数字电路课程设计数据抢答器实验报告1Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合肥工业大学数字电路课程设计数据抢答器实验报告1Word文件下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
因此要完成抢答器的逻辑功能，该电路至少应包括输入开关、数字显示、判别组控制以及组号锁存等部分。
根据题设要求，可得题设的总体设计思路框架如下：
方案一:
利用编码器74Ls148对电路进行输入判断，获取输入信息；
然后送入74LS279进行数据的保存于锁存，最后送入74LS48数码管驱动驱动数码管显示结果。
其原理图如下所示：
方案二:
利用74LS373锁存器和按钮开关组成输入部分，然后输入数据送入74LS148编码器对数据进行编码，并反馈信息对74LS373进行锁存，最后利用74LS48数码管驱动驱动数码管显示结果，并判断是否驱动蜂鸣器发出警报。
方案三：
利用编程实现电子抢答器。
方案比较：
方案
电路难易程度
实现成本
其它
方案一
难
高
电路复杂，不易调试
方案二
简单
低
电路简单，容易实现
方案三
需要编程，比较难
综上可知：
方案二是最优方案，设计思路清晰，电路简单易实现；
故选择第二种方案。
3、单元电路设计
整个电路分为输入单元，编码单元，译码单元，和锁存单元，显示单元和报警单元六个部分。
（1）输入单元：
输入部分由8个按钮开关，排阻和74LS373锁存器组成，在没人抢答时，74LS373的使能端为为高电平，此时芯片处于工作状态，输入什么数据，就输出什么数据。
当有人抢答时，使能端为低电平，电路输入端被锁存，输出端继续输出锁存前的数据，及输出不受影响。
（注意：
要接上拉电阻，以防电源与地短接）
电路结构如下：
所用到的芯片资料：
引脚图：
74LS373真值表：
当三态允许控制端OE为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。
当OE为高电平时，Q0～Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存允许端LE为高电平时，Q随数据D而变。
当LE为低电平时，D被锁存在已建立的数据电平。
当LE端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。
（2）编码单元：
编码单元由74LS148组成，当主持人按下开关时，芯片的使能端为低电平，电路开始工作，当有人按下开关时，编码器的结果被输出到数码管显示。
电路原理图如下：
所用芯片资料：
74LS148的引脚图：
74LS148的真值表：
（3）数码管驱动及显示部分：
此部分由74LS48译码器实现对数码管的驱动；
74LS48把74LS148编码的结果进行译码，然后驱动数码管进行显示。
电路原理图：
（4）锁存及报警单元：
开始时，74LS373处于工作状态，74LS148处于非工作状态，此时数码管无显示；
当主持人按下开关，两个芯片都处于工作状态；
此时如果有人按下按钮，及有低电平输入时，编码器LS148的GS端的输出结果反馈到锁存器74LS373的使能端，使锁存器的输入端失效，而输出端保持不变，同时发出警报，达到锁存的目的。
电路原理图为：
4、具体电路图
在multisim下的仿真电路图如下：
材料清单为：
编号
类型
数量
1
数字电路实验板
2
74LS373
3
74LS148
4
74LS00
5
74LS04
6
R
10K
5.调试分析及调试中所遇问题及解决方法。
在按原理图连接好电路后，并不能成功的工作；
故进行一步一步的调试；
在调试过程中需要对电路的原理必须掌握，在这种我遇到很多问题，但在自己仔细琢磨和请教老师下，都一一的解决了。
调试遇到问题
分析问题
解决方法
问题1
数码管显示乱码
（1）数码管输入接反
（2）译码器输入数据不对
反接数码管输入线后，显示正常
问题2
打开开关，电路似乎供电不足
可能某处短路
检查线路，发现主持人开关处上拉电阻未接，加上后，电路正常工作
问题3
数据不能锁存
是否接线错误，或者接触不良
通过对关键处电平检测，发现接触不良
问题4
蜂鸣器不能报警
（1）蜂鸣器坏了
（2）电路不对
电路与的时候，直接相接，没用与门电路，加上与门后，正常工作
在排除完电路中上述问题后，电路正常工作。
当主持人未按下开关时，此时抢答无任何反应；
当主持人打开开关，当有人按下抢答器时，数码管立即显示所按按钮者的编号，同时发出报警声，此时如有其他人抢答，无任何反应，任然显示第一个抢答者的编号；
如果主持人拉起开关时，电路清零，回到最初状态，等待下一次的抢答。
综上述，电路完全符合要求。
6．心得和体会。
在进行实验的时候，遇到不少的问题。
一开始不知道该使用什么芯片去做实验，只能先搜资料，熟悉芯片的功能，看看哪些芯片能达到编码，译码，锁存等，并注重他们怎么使用。
经过资料的搜集，基本确定了用哪类芯片达到哪类功能。
然后就研究电路图，仔细对照真值表连接电路图，并画好电路图草稿；
并用multisim进行仿真，不断的进行调试。
当然遇到的问题远不止这些，不过现在回想起来都是一些很低级的错误，有时候是因为粗心大意造成的错误，有时候是因为没有认真看芯片的真值表而造成的。
经过了这次课程设计，我收获良多。
在一开始的时候，很担心自己不能完成实验，但总过查找资料，了解相关芯片的使用方法后，感觉并没想象中那么难。
后来也证明了我是可以独立完成的。
在设计电路的时候，所以经过课程设计，我提高了自己的动手能力，也增强了自己的信心。
同时让我知道在学习的时候要保持细致严密的工作态度，这样才会事半功倍。
最后感谢许良凤老师悉心的指导。
7.参考资料。
[1]谢自美.电子线路设计.实验.测试[M]，武昌：
华中理工大学出版社
升级会员 