数电大作业.docx

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数电大作业

数电大作业

数字电子技术基础大作业

姓名：

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指导老师：

一、竞赛抢答计时器

一、设计电路分析

设计一个四人抢答器，抢答开始前，总复位按钮拨到”清零”状态，抢答器处于禁止状态，每个抢答者面前的闪灯熄灭，数码显示单元显示0；当总复位按钮置于”开始”状态，抢答器开始工作。

当一轮抢答完成时，数码显示单元显示首次按下按钮者的编号,此时电路被锁存，再次按下其他按钮电路不工作。

如果再次抢答必须将总复位按清零，开始下一次抢答操作。

本电路主要由编码锁存电路、触发控制电路及译码显示电路组成。

当有选手抢答时，首先编码，同时锁存，阻止其他选手抢答，再经3线8线BCD译码器将数字显示在显示器上。

二、电路设计

1.抢答器编码锁存电路设计:

编码电路处于抢答器的最前级，用以将按钮输出的0、1信号编码成十进制信号输出以及区别是哪个抢答者最先按下的抢答按钮，采用3线8线优先编码器74LS148N，由于只是四路输入，所以设计只用到4、5、6、7引脚，分别对应于抢答者A、B、C、D。

因为74LS148N的EI引脚是低电平有效，因此可利用这个性质设计锁存电路，当第一次抢答经编码输出后将三个输出电平信号（分别为001、010、011、100对应于十进制1、2、3、4）求或后得到一个高电平送给74LS148N的EI端，此时74LS48N停止再一次编码。

即完成了锁存功能。

2.抢答器触发控制电路设计：

1）当总复位开关按钮按下时，锁存器处于复位状态，触发器输出端为全零，即LED数码显示零，抢答器准备好开始抢答。

2）当一次抢答过程完成时，触发器启动锁存功能，触发器输出端一直处于本次输入状态，数码管始终显示本次抢答状态，直至总复位开关按钮再一次按下止。

根据以上要求，选用8输入、8输出触发器74LS273N构成触发控制电路。

3.译码显示电路设计：

数码显示电路用于将首次按下按钮的选手的组号显示出来，因此需用到7段LED数码管（红色共阴极7段LED数码管），而驱动它必需用相应的BCD译码器（可驱动共阴极的四输入BCD译码器4511BP_10V）.

[注]：

（1）4511BP_10V译码器需用+12V直流电源驱动。

（2）只有LE是0，才有ABCD输入端决定显示字符。

（3）当LT=0时所有字段全点亮，即显示8字符。

（4）当LT=1且BI=0时全部字符熄灭，无字符显示。

4.电子元件清单

74LS148N74LS273N7404N4511BP-10VSEVEN-SEG-COM-K

7427N7404N电阻若干逻辑门若干

三、仿真电路图及结果

（1）仿真电路图

（2）仿真结果如下

〈1〉竞赛者A第一个按下按钮，他前面的灯闪烁一次，同时数码管显示编号1。

〈2〉竞赛者B第一个按下按钮，他前面的等闪烁一次，同时数码管显示编号2。

〈3〉竞赛者C第一个按下按钮，他前面的等闪烁一次，同时数码管显示编号3。

〈4〉竞赛者D第一个按下按钮，他前面的等闪烁一次，同时数码管显示编号4。

〈1〉

〈2〉

〈3〉

〈4〉

选题二：

流水灯电路的设计

一、设计电路分析

设计一个流水灯，在LM555CN的控制频率下，闭合开关，8个LED发光管依次轮流发光，交替循环。

2、电路设计

1.电路运行设计：

LM555CN芯片构成的多谐控制电路中，输出信号的频率f=1.43/（R1+2R2）C1,可以通过改变接入的电阻和电容来改变输出信号的频率，从而改变8个LED循环发光的速度。

74SL163的同步集成二进制计数器；74SL138为3线8线译码器，它有3个输入端、8个输出端，使8个LED发光二极管实现按一定方向的循环亮灭。

由555定时器构成脉冲发生器，并由LED发光二极管监视电路是否工作；将74SL163接成二进制计数器，在QD端用LED发光二极管监视计数器工作状态；取74SL163的低三位QCQBQA接74SL138的地址控制端CBA，74SL138的8个输出端依次与排成8个LED发光管相接，8个发光二极管按一定方向循环亮灭。

根据74SL1383线-8线译码器的特点，可以通过改变LED接入74SL138芯片的输出端改变其发光的顺序或者循环的方式。

2.电子原件清单

LM555CN74LLS163D74LS138D电容电阻若干

LED发光管VCC（5V）电路开关若干

3、仿真电路及结果

4、

（1）仿真电路

（2）仿真结果

〈1〉电路整体仿真结果

〈2〉各个Led发光管轮流发光（颜色有重复，只截取部分灯光图）