【正文】 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器品種很多，有十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器和十進(jìn)可逆計(jì)數(shù)器，下面僅以74LS192同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器為例。表83 74LS192計(jì)數(shù)器真值表計(jì)數(shù)器選用匯總規(guī)模集成電路74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)便，74LS192是十進(jìn)制可編程同步加鎖計(jì)數(shù)器，它采用8421碼二十進(jìn)制編碼，并具有直接清零、置數(shù)、加鎖計(jì)數(shù)功能。它的計(jì)數(shù)原理是 : 只有當(dāng)?shù)臀? 端發(fā)出借位脈沖時(shí) , 高位計(jì)數(shù)器才作減計(jì)數(shù)。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。555定時(shí)器在搶答器中的應(yīng)用有單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成加計(jì)數(shù)功能，當(dāng)加計(jì)數(shù)到9時(shí)，端發(fā)出進(jìn)位下跳變脈沖；若時(shí)鐘脈沖加到端，且 =1，則計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成減計(jì)數(shù)功能，當(dāng)減計(jì)數(shù)到0時(shí)， 端發(fā)出借位下跳變脈沖。并且時(shí)，74LS192處于加法計(jì)數(shù)狀態(tài)；當(dāng)脈沖從端輸入，且時(shí)，74LS192處于減法計(jì)數(shù)狀態(tài)；時(shí)，計(jì)數(shù)器處于保持狀態(tài)。它在實(shí)際應(yīng)用中是用來(lái)熄滅多位數(shù)字前后不必要的零位，使顯示的結(jié)果更醒目。表3–3–3為七段顯示譯碼器的真值表。是技能輸出端，只有在＝0，而~均無(wú)編碼輸入信號(hào)時(shí)為0。7參考資料［1］《電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字部分) 第五版》 康華光 主編 高等教育出版社［2］《 第三版》謝自美 主編 華中科技大學(xué)出版社［3］ 姜書(shū)艷，數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用，北京:清華大學(xué)出版社 2007［4］ 歷雅萍、易映萍編，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，機(jī)械工些出版社 2006［5］ 彭介華主編 ，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，高等教育出版社 20068附錄：電路中的元件介紹 優(yōu)先編碼器74LS148編碼器在同一時(shí)刻內(nèi)只允許對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼，否則輸出的代碼會(huì)發(fā)生混亂。通過(guò)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在Ⅲ時(shí)刻，有搶答者搶答，則使芯片的=1，處于封鎖狀態(tài)。如果該定時(shí)器用到的電阻是30 kΩ，電容是100uf，根據(jù)公式計(jì)算得到的周期是3秒。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則定時(shí)到信號(hào)為0，1Q =1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。定時(shí)部分電路仿真圖如下，又555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器輸出頻率為1Hz，作為計(jì)數(shù)器的脈沖源，定時(shí)顯示可實(shí)現(xiàn)20秒定時(shí)，此部分設(shè)計(jì)成功。如果沒(méi)有選手按鍵的話，七段顯示譯碼器就會(huì)一直不亮，直到最后此次比賽結(jié)束。同時(shí)， 門(mén)G1處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，封鎖 CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。圖34報(bào)警電路設(shè)計(jì)圖 搶答器控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：①主持人將控制開(kāi)關(guān)撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。當(dāng)按鍵松開(kāi)即按下時(shí)，74LS148 的 YEX 的非為高電平， 但由于 CTR 維持高電平不變，所以74LS148 仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保其他的輸入信號(hào)不會(huì)被接收。如果在時(shí)間T0，無(wú)人應(yīng)答，則驅(qū)動(dòng)音效電路②發(fā)出聲響，指示燈L2亮，表示搶答者均放棄該題。擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能。優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。采用七段共陰極LED數(shù)碼管顯示搶答序號(hào)和定時(shí)時(shí)間，由74LS48數(shù)字顯示譯碼管顯示數(shù)碼管。采用555定時(shí)器和三極管構(gòu)成報(bào)警電路，時(shí)序控制電路由74LS121產(chǎn)生。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。主體電路完成基本的搶答功能，即開(kāi)始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。顯示輸出搶答輸入輸出所存單片機(jī)控制控制輸入圖22單片機(jī)電路構(gòu)成的搶答器原理方框圖：采用PLC此電路的功能如圖23示，當(dāng)主持人打開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后，在設(shè)定時(shí)間TO 內(nèi)，如果某組搶先按下?lián)尨鸢粹o，則驅(qū)動(dòng)音效電路①發(fā)出聲響，指示燈LI亮，并且在8段數(shù)碼管顯示器上顯示出搶答成功的組號(hào)，此時(shí)電路實(shí)現(xiàn)互鎖，其他組再按下?lián)尨鸢粹o為無(wú)效。此外，CTR=1，使74LS148 的 ST 的非為高電平，74LS148 處于禁止工作狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則定時(shí)到信號(hào)為0， 74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。因?yàn)橹挥?名選手，編號(hào)從0000到0111，所以74LS48 芯片的A3端不需要用到，所以可以直接置地。當(dāng)沒(méi)有選手按鍵時(shí)，1Q的非為0，所以cp脈沖就會(huì)停止輸入，時(shí)間就會(huì)停止，所顯示的時(shí)間就是該選手搶答的時(shí)間，但此時(shí)的定時(shí)到信號(hào)還是1。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，1Q＝1，經(jīng) G3反相， A＝0，封鎖 CP信號(hào)，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門(mén)G2的輸出 ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。因?yàn)閬?lái)一個(gè)高電平是該報(bào)警電路會(huì)發(fā)聲，但是只有在一個(gè)周期內(nèi)發(fā)聲，這個(gè)周期非常短，只是多諧振蕩器的一個(gè)周期，只有一秒鐘，所以中間需要加一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，根據(jù)555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能原理，這樣可以延長(zhǎng)這個(gè)周期，是發(fā)聲信號(hào)加長(zhǎng)。在Ⅱ時(shí)刻，控制開(kāi)關(guān)再次置向“開(kāi)始”端，芯片的端為高電平，處于等待工作狀態(tài)。6心得與體會(huì)數(shù)電課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在短短的兩個(gè)星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。3，相互討論共同研究也是很重要的，經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如電路設(shè)計(jì)中的分頻器的設(shè)計(jì)，開(kāi)始并不理解分頻器的原理，但是和其他的專業(yè)同學(xué)討論后，理解了搶答器的基本原理后，很快的設(shè)計(jì)了電路原理圖。圖81（a）是其功能簡(jiǎn)圖，圖中電源和地未畫(huà)， ~是輸入信號(hào)，~為三位二進(jìn)制編碼輸出信號(hào)，＝1時(shí)，編碼器禁止編碼，當(dāng)＝0時(shí)，允許編碼。圖82 七段顯示譯碼器74LS48引腳排列圖其中為譯碼器的輸入信號(hào)，為譯碼器的7個(gè)輸出，為譯碼器的燈測(cè)試輸入，為譯碼器的消隱輸入/滅零輸出，為滅零輸入。滅零輸入：可以按數(shù)據(jù)顯示需要，將顯示器所顯示的0予以熄滅，而在顯示1－9時(shí)不受影響。和是兩個(gè)時(shí)鐘脈沖，當(dāng)，時(shí)鐘脈沖由端接入。工作原理是：當(dāng)=1，CR=0時(shí)，若時(shí)鐘脈沖加到端，且=1。 圖85 555定時(shí)器基本原理圖555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接