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正文內(nèi)容

基于邏輯數(shù)字電路的搶答器設(shè)計本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-21 15:52 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 鍵,如果想減一秒按一下減1s鍵,時間LED上會顯示改變后的時間,調(diào)整范圍為0~99s, 0s時再減1s會跳到99,99s時再加1s會變到0s。主持人按搶答開始鍵,會有提示音,并立刻進入搶答倒計時(預(yù)設(shè)15s搶答時間),如有選手搶答,會有提示音,并會顯示其號數(shù)并立刻進入回答倒計時(預(yù)設(shè)10s搶答時間),不進行搶答查詢,所以只有第一個按搶答的選手有效。倒數(shù)時間到小于5s會每秒響一下提示音。如倒計時期間,主持人想停止倒計時可以隨時按停止按鍵,系統(tǒng)會自動進入準(zhǔn)備狀態(tài),等待主持人按搶答開始進入下次搶答計時。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)號數(shù)并響個不停,直到按下停止 鍵為止。總而言之,本課題利用簡單邏輯數(shù)字電路設(shè)計了搶答器,該搶答器增加了新功能、提高了系統(tǒng)的可靠性、簡化了電路結(jié)構(gòu)、節(jié)約了成本,是一個實用的工程設(shè)計。3搶答器的電路設(shè)計如圖41所示為總體方框圖。接通電源后,后臺工作人員將檢測開關(guān)S置“檢測”狀態(tài),數(shù)碼管在正常清除下,顯示“”;當(dāng)后臺工作人員將檢測開關(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),編號顯示器滅燈;主持人松開,宣布“開始”,搶答器工作。選手按動搶答按鍵,搶答器完成:優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示。當(dāng)一輪搶答之后,優(yōu)先搶答選手的編號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系統(tǒng)清除按鍵。圖31 總體方框圖優(yōu)先判斷與編號鎖存電路如圖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;二是禁止其他選手按鍵,其按鍵操作無效。工作過程:系統(tǒng)清除按鍵按動時,74LS279的四個RS觸發(fā)器的置0端均為0,使四個觸發(fā)器均被置0。1Q為0,使74LS148的使能端=0,74LS148處于允許編碼狀態(tài),同時1Q為0,使74LS48的滅燈輸入端=0,數(shù)碼管無顯示。這時搶答器處于準(zhǔn)備搶答狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)清除按鍵松開時,搶答器處于等待狀態(tài)。當(dāng)有選手將按鍵開關(guān)按下時,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)志輸出為0,使1Q=1,即=1,74LS48處于譯碼狀態(tài),譯碼的結(jié)果顯示為“4”。同時1Q=1,使74LS148的=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,由于仍為1Q=1,使=1,74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài),確保不會接受二次按鍵時的輸入信號,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/R-/S 鎖存器,表32為其真值表,圖34為邏輯圖。)圖32 優(yōu)先判斷與編號鎖存電路InputsOutputsEI01234567A2A1A0GSEOHXXXXXXXXHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLXXXXXXXLLLLLHLXXXXXXLHLLHLHLXXXXXLHHLHLLHLXXXXLHHHLHHLHLXXXLHHHHHLLLHLXXLHHHHHHLHLHLXLHHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHLLH表31 74LS148真值表圖33 74LS148邏輯圖InputsOutputsHHQ0LHHHLLLLNot sure表32 74LS279真值表圖34 74LS279邏輯圖4搶答器的單元電路設(shè)計簡易邏輯數(shù)字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出;用控制電路和主持人開關(guān)啟動報警電路,以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能,構(gòu)成擴展電路?,F(xiàn)簡單介紹搶答器設(shè)計中的優(yōu)先編碼電路、定時電路、報警電路、時序控制電路、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,同時譯碼顯示電路顯示編號;二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程:開關(guān)S置于“清除”端時,RS觸發(fā)器的端均為0,4個觸發(fā)器輸出置0,使74LS148的=0,使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S置于“開始”時,搶答器處于等待工作狀態(tài),當(dāng)有選手將鍵按下時(如按下S5),74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后,1Q=1,=1,74LS48處于工作狀態(tài),4Q3Q2Q=101,經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外,1Q=1,使74LS148=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,74LS148的此時由于仍為1Q=1,使=1,所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài),確保不會出二次按鍵時輸入信號,保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將S開關(guān)重新置于“清除”然后再進行下一輪搶答。( 74LS148為8線-3線優(yōu)先編碼器。表41為74LS1
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