用Multisim实现的四路抢答器实验报告.docx

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用Multisim实现的四路抢答器实验报告

四路抢答器实训报告

宋晓瑜

电子信息工程技术

概述

元器件：

74LS08、74LS02、74LS04、74LS192、74LS555、74LS148、74LS74

基本功能

本实训作业最终实现了四路抢答器的效果，设定好需要倒计时的时间后由主持人宣布开始抢答，选手即开始抢答，特定的数码管将显示最先抢到信号的选手号码，在时间到达仍然无人抢答时，计时器到零停止。

基本构成部分

多谐振荡电路、倒数计时电路、控制电路、优先译码电路。

多谐振荡

通过555芯片进行基本调试模拟连接，构成一个频率为100HZ的毫秒脉冲电路。

倒计时

倒计时电路在工作过程中，实现倒数计时，利用两个74LS192芯片，以毫秒脉冲信号产生的借位信号为第二个192芯片的脉冲信号，从而达到秒计时的效果。

设计时在各输入信号端A,B,C,D接入不同的信号，倒计时的时间值不同。

在选手有抢答信号产生时倒计时停止，抢答时间到零而到无人抢答时自动停止计时。

优先译码

在电路运行过程中各个选手的输入信号通过D出发器进行保存，并且送至优先译码芯片中，由于优先译码器的特点是当有输入信号时两个输出端口会输出信号（GS\EO端），具体功能表如下：

此功能产生的信号可用来给计时电路发送暂停命令。

控制端

控制端有两部分组成：

选手控制端、主持人控制端

主持人持控制置数端

O点表示开始计时，R点表示复位（将选手之前的选择进行清除记忆）R点为点触式开关。

主持人在控制电路时应注意必须将选手之前的选择进行清除才可按下开始按钮。

选手控制端

在主持人宣布开始计时后开始抢答，若有人优先抢到机会，则抢答无效，若倒计时计时完毕仍无人抢答则选手将无法进行抢答。

多谐振荡电路555芯片分析

管脚1：

接地GND

管脚2：

低电平触发输入端

管脚3：

输出端OUT

管脚4：

复位端RST。

RST=0时，Q=0

管脚5：

控制电压输入端CON

管脚6：

高电平触发端THR

管脚7：

放电端DIS

管脚8：

电源Vcc

如图已经构成的自激多谐振荡电路，由公式计算负脉冲宽度TWL=0.7R2C2,正脉冲宽度TWH=0.7（R1+R2）C2，振荡频率f=1/[0.7（R1+2R2）C2]。

倒数计数电路74LS192分析

如图构成一个简单的倒计时计数器

其功能引脚图如下

所以当需要减法计数时，要将脉冲信号接至输入端DOWN端，而根据其功能引脚图UP和置位端LOAD端需接高电平，A、B、C、D端根据倒计时的数字自行接连。

输出端BO产生借位信号，CO产生进位信号，所以使用十位以上倒数计时时BO端产生的借位信号可以直接接给高位的脉冲信号。

基本控制电路分析

选手抢答

如图所示

利用74LS74实现的D触发，四个开关表示四个选手，开关使用点动弹起式的，由于条件有限，暂时使用单刀双制，在个人调试时按动两下即可实现相同效果，当选手开始抢答时各个D触发分别所存输入的信号并且最先抢答的将传送至74LS148芯片中。

主持人控制端

主持人控制端有两个开关，一个为普通单刀双制（用O表示），另一个是点动弹起式（用R表示），开关R接至LS74的4管脚处，用以清楚所存的信号，开关O接至LS192的置位端，用以将计数器重新置数和开始。

优先译码芯片74LS148在电路中的作用及分析

如图所示，74LS148的D0~D7处接收选手的抢答信号，在输出端A0、A1、A2处输出信号，经过简单调整后即可显示出最先抢答的选手。

利用GS输出端在有输出信号产生时会产生一个0信号，低电平0信号经过与门后将多谐振荡产生的信号全部置零，所以计数器停止计数，D触发器停止触发，即可实现一人抢答后其他人无法抢答并且计数器停止的功能。

参考文献

multisim及其在电子设计的应用