【正文】 Vcc31? Vcc32? H 原狀態(tài) Vcc31? H 截止 H L 導(dǎo)通 L 圖 14 555實(shí)物圖 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 15 555內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 16 555引腳圖 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 30 頁(yè) 按照總體電路 圖在仿真軟件 EWB 上一一選擇芯片進(jìn)行連接，然后啟動(dòng)開(kāi)關(guān)觀察。平時(shí)該端開(kāi)路或接 Vc 。 、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。 ，可與 TTL， CMOS 等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。 主要特點(diǎn) 、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過(guò) Vcc32 時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位， 555 的輸出端塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) 3 腳輸出低電平，同時(shí)放電，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于 Vcc31 時(shí)，觸發(fā)器置位， 555 的 3 腳輸出高電平，同時(shí)放電，開(kāi)關(guān)管截止。 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 3 74LS175實(shí)物圖 圖 4 74ls175管腳圖引腳圖 表 2 74ls175功能表 74LS175 的功能表 輸 入 輸 出 RD CP 1D 2D 3D 4D 1Q 2Q 3Q 4Q L L L L L H ↑ 1D 2D 3D 4D 1D 2D 3D 4D H H 保 持 H L 保 持 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) 表 3 74LS175真值表 圖 5 74LS175原理圖 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 30 頁(yè) 74LS20與非門(mén) 4個(gè)輸入與非門(mén)，內(nèi)含兩組 4與非門(mén) 第一組： 1,2,4,5輸入， 6輸出 第二組： 9,10,12,13輸入 6輸出 圖 6 74LS20實(shí)物圖 圖 7 74ls20管腳圖引腳圖 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 8 74LS引腳圖及真值表 圖 9 74LS20內(nèi)部功能圖 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 30 頁(yè) 74LS00 二輸入與非門(mén) 圖 10 74LS00 實(shí)物圖 圖 11 74LS00 引腳圖 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 12 74LS00 功能表 圖 13 74LS00原理圖 555 的工作原理 它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本 RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)關(guān) T，比較器的參考電壓由三只 5KΩ 的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器 C1 同相比較端和低電平比較器 C2 的反相輸入端的參考電平為 Vcc32 和 Vcc31 。達(dá)到了既定的功能目標(biāo)。對(duì)應(yīng)得 LED 被點(diǎn)亮，同時(shí)與非門(mén) U1A 的輸出也變?yōu)楦唠娖健＿@時(shí)，假設(shè)有按鍵 S2 被按下，與非門(mén) U1B 的輸出 將由低變成高電平，形成一個(gè)上升沿經(jīng)過(guò)兩個(gè)非門(mén)的延遲后作為 175CLK 的輸入。同時(shí)用它們作為輸入的與非門(mén) U1A 輸出為低電平。其異步復(fù)位端為低電平時(shí)，Q1Q4 輸出為低， /Q1/Q4 輸出為高。 具體的電路連線如圖 2 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 5 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 2 主電路圖 設(shè)計(jì)的 電路中 LS175 為一四路的鎖存器，當(dāng) CLK 引腳輸入上升沿時(shí)， D1D4 被鎖存到輸出端（ Q1Q4）。當(dāng)按鍵松開(kāi)即按下時(shí)， 74LS175 的此時(shí)由于仍為 CTR=1，所以 74LS175 仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。該電路主要完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存搶答者的編號(hào)，同時(shí)在顯示管顯示；而且禁止 其他選手按鍵，其按鍵操作無(wú)效。如果再次搶答必須由主持人再操作“清除”和“開(kāi)始”狀態(tài)開(kāi)關(guān)。選 手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示。 如圖 1 所示為設(shè)計(jì)方框圖。 （ 4）有搶答信號(hào)輸入（開(kāi)關(guān) S1— S4 中的任意一個(gè)開(kāi)關(guān)被按下）時(shí)，并顯示相對(duì)應(yīng)的燈處于亮的狀態(tài)。 （ 3）開(kāi)關(guān) space 作為清零及搶答控制開(kāi)關(guān)（由 主持人控制），當(dāng)開(kāi)關(guān) space 被按下時(shí)搶答電路清零，當(dāng)開(kāi)關(guān) Space 松開(kāi)時(shí)則允許搶答。 (4)培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的工作態(tài)度，培養(yǎng)綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 共 30 頁(yè) 實(shí)際問(wèn)題的能力 （ 1）搶答器最多可供 4 名選手參賽，編號(hào)為 1— 4 號(hào)，各隊(duì)分別用一個(gè)按鈕（分別為 S1— S4）控制，并設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清零和搶答控制開(kāi)關(guān) Space，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。 (2).熟悉幾種常用集成數(shù)字芯片，并掌握其工作原理，進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。 （ 3） 恢復(fù)功能：主持人開(kāi)關(guān)可以使電路恢復(fù)到初始狀態(tài)。 根據(jù)以上分析，電路應(yīng)有如下功 能： （ 1） 記憶功能：電路能夠保持第一個(gè)按下開(kāi)關(guān)者的信號(hào)，讓其對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈自動(dòng)保持長(zhǎng)亮，從而答題者不用長(zhǎng)按開(kāi)關(guān)，并且該信號(hào)還要對(duì)屏蔽電路起作用。其次，當(dāng)有一盞搶答燈亮起之后么，其他答題者后繼的開(kāi)關(guān)按下信號(hào)不會(huì)使其他燈亮。 (4)可用 555 定時(shí)器產(chǎn)生頻率為 1Hz的脈沖信號(hào)，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器的 CP 信號(hào)。搶答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，該選手編號(hào)立即鎖存，并在搶答顯示器上相對(duì)應(yīng)的二極 管發(fā)光，同時(shí)封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。各有一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)對(duì)應(yīng)，也分別為 S1, S2,S2,S4 (2)給主持人設(shè)置一個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開(kāi)始。仿真成功，電路板良好。 為了加深對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程理論知識(shí)的理解，有效的提高動(dòng)手能力，獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)造性思維能力，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)