【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主持人按 搶答開始 鍵，會(huì)有提示音，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 15s搶答時(shí)間），如有選手搶答，會(huì)有提示音，并會(huì)顯示其號(hào)數(shù)并 立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 10s 搶答時(shí)間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效。倒數(shù)時(shí)間到小于 5s 會(huì)每秒響一下提示音。 如倒計(jì)時(shí)期間，主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按 停止 按鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入準(zhǔn)備 狀態(tài) ， 等待主持人按 搶答開始 進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。 如果主持人未按 搶答開始 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答， LED上不斷閃爍 FF 和犯規(guī)號(hào)數(shù)并響個(gè)不停，直到按下 停止 鍵為止。 總而言之，本課題利用簡(jiǎn)單邏輯數(shù)字電路設(shè)計(jì)了搶答器，該搶答器增加了新功能、提高了系統(tǒng)的可靠性、簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)、節(jié)約了成本， 是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì)。 3 搶答器的電路設(shè)計(jì) 如圖 41所示為總體方框圖。接通電源后， 后臺(tái)工作人員將檢測(cè)開關(guān) S置“檢測(cè)” 狀態(tài) ，數(shù)碼管在正常清除下，顯示“ ”；當(dāng)后臺(tái)工作人員將檢測(cè)開關(guān) S置“搶答”狀態(tài)，主持按系統(tǒng)清除按鍵 ，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈；主持人松開 ，宣布 “ 開始 ”， 搶答器工作。選手 按動(dòng)搶答按鍵 ，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示。當(dāng)一輪搶答之后 ， 優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到 主持人 將系統(tǒng)清除為止。如果再次搶答必須由 主持人 再次 按動(dòng)系統(tǒng)清除按鍵 。 基于邏輯數(shù)字電路的搶答器設(shè)計(jì) 8 圖 31 總體方框圖 優(yōu)先判斷與編號(hào)鎖存電路 優(yōu)先判斷與編號(hào)鎖存電路如圖 32 所示。 電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS279 來完成。該電路主要完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。工作過程： 系統(tǒng)清除按鍵按動(dòng) 時(shí)， 74LS279 的四個(gè) RS 觸發(fā)器的置 0 端均為 0，使四個(gè)觸發(fā)器均被置 0。 1Q 為 0，使 74LS148 的使能端 EN =0， 74LS148 處于允許編碼狀態(tài)，同時(shí) 1Q 為 0，使 74LS48 的滅燈輸入端 BI =0，數(shù)碼管無顯示。這時(shí)搶答器處于準(zhǔn)備搶答狀態(tài)。 當(dāng) 系統(tǒng)清除 按鍵松開時(shí)， 搶答器處于等待狀態(tài)。當(dāng)有選手將按鍵開關(guān)按下時(shí)，搶答器將接受并顯示搶答結(jié)果，假設(shè)按下的是 S4，則 74LS148 的編碼輸出為 011，此代碼送入 74LS279 鎖存后，使 4Q3Q2Q=100， 亦即 74LS148 的輸入為 0100；又 74LS148 的優(yōu)先編碼標(biāo)志輸出 GS 為 0，使1Q=1，即 BI =1， 74LS48 處于譯碼狀態(tài)，譯碼的結(jié)果顯示為“ 4”。同時(shí) 1Q=1，使 74LS148 的 EN =1， 74LS148 處于禁止?fàn)顟B(tài)，從而封鎖了其他按鍵的輸入。此外，當(dāng)優(yōu)先搶答者的按鍵松開再按下時(shí)，由于仍為 1Q=1，使 EN =1， 74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)接受二次按鍵時(shí)的輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。 （ 74LS148 為 8 線－ 3 線優(yōu)先編碼器，表 31 為其 真值表，圖 33 為邏輯圖； 74LS279 為四個(gè) /R－ /S 鎖存器，表 32 為其真值表，圖 34 為邏輯圖。） 基于邏輯數(shù)字電路的搶答器設(shè)計(jì) 9 H P R I / B C D100 /Z 1 0111 /Z 1 1122 /Z 1 2133 /Z 1 314 /Z 1 425 /Z 1 536 /Z 1 647 /Z 1 75V 1 8E N a11011121314151617151814a91a72a64aR 總L E DRLR E S 21R11Q41 S 121 S 232R52Q72S63R103Q93 S 1113 S 2124R144Q134S15G N DV C C搶答按鍵系統(tǒng)清除按鍵1Q2Q3Q4QS0S1S2S3S4S5S6S7 圖 32 優(yōu)先判斷與編號(hào)鎖存電路 Inputs Outputs EI 0 1 2 3 4 5 6 7 A2 A1 A0 GS EO H X X X X X X X X H H H H H L H H H H H H H H H H H H L L X X X X X X X L L L L L H L X X X X X X L H L L H L H L X X X X X L H H L H L L H L X X X X L H H H L H H L H L X X X L H H H H H L L L H L X X L H H H H H H L H L H L X L H H H H H H H H L L H L L H H H H H H H H H L L H 表 31 74LS148真值表 圖 33 74LS148 邏輯圖 基于邏輯數(shù)字電路的搶答器設(shè)計(jì) 10 Inputs Outputs S R Q H Ｈ Ｑ ０ Ｌ Ｈ H Ｈ Ｌ L Ｌ Ｌ Not sure 表 32 74LS279 真值表 圖 34 74LS279 邏輯圖 4 搶答器的單元電路設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)易邏輯數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號(hào)在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動(dòng)報(bào)警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時(shí)電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號(hào)在顯示器上輸出實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，構(gòu)成擴(kuò)展電路?，F(xiàn)簡(jiǎn)單介紹 搶答器設(shè)計(jì)中的優(yōu)先編碼電路、定時(shí)電路、報(bào)警電路、時(shí)序控制電路、七段顯示數(shù)碼器及譯碼管電路。 參考電路如圖 41 所示。該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無效。 基于邏輯數(shù)字電路的搶答器設(shè)計(jì) 11 工作過程： 開關(guān) S 置于 “清除 ”端時(shí)， RS 觸發(fā)器的 R 端均為０， 4 個(gè)觸發(fā)器輸出置０，使 74LS148 的 ST ＝０，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān) S 置于 “開始 ”時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)（如按下 S5）， 74LS148 的輸出,010012 ?YYY ,0?EXY 經(jīng) RS 鎖存后， 1Q=1， BI =1， 74LS48 處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)譯碼顯示為 “5”。此外， 1Q＝１，使 74LS148ST ＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)， 74LS148 的