用8D电平触发器实现的抢答器

1、用 8D 电平触发器实现的抢答器功能：该电路可以通过锁存器将先抢答者的信号锁存住并封 锁其他信号的输入。并用 20 秒倒计时来控制抢答者的时间。主 持人按键控制开始抢答者或计数器清零。 主持人按开始键后有抢 答信号，抢答成功答题计数器开始倒计时。答题结束按清零键， 此时如有抢答者， 在数码管上显示出抢答者的号码并伴有红灯亮 表示该台号违例。一、方案论证8D电平触发器（74LS373）在正常工作状态下输入端 G为高 电平，此电路把其上输出端的信号经过与门后接到输入端G上，当有抢答者信号输入时（则送入一个低电平）74LS373的G端为低电平，实现锁存输入信号，封锁其他信号；把74LS373的输出端

2、分别与优先编码器（74LS148）输入端连接，再加上译码器 （4511）译码通过数码管显示，即可显示抢答者的台号。在抢答 过程中，有 20 秒的限时，在这段时间内抢答有效，否则抢答称 为犯规。把倒计时 4029 的输出端接或非门再接到红灯上， 使红灯在倒计时停止时红灯亮， 此时如果有抢答者信号输入， 则 是抢答者犯规， 在数码管上可以显示出相应犯规者的号码； 此电 路设有主持人按键， 开始和清零， 当犯规后按清零键则 可以把显示抢答者号码的数码管清零、倒计时的数码管复位到 20，主持人按开始键时，此时抢答者在限定时间内正常抢答（主 持人按键由基本R-S触发器组成，清零键则说明R-S输出端Q=0

3、 开始键则说明输出端 Q=1,但为了要让主持人按键在放开后保持 原状态，则使R=1, S=1才使Q保持原状态不变）；当正常抢答 时，每次有抢答者号码显示出来时伴有绿灯亮， 当主持人按清零 键后，如果抢答者进行抢答，则也规定为犯规，在有抢答信号输 入时，可以显示出犯规者号码，并会伴有红灯亮；该系统的脉冲 产生由 555 震荡器 1 秒产生一个脉冲， 供系统使用； 本电路的高 电平均接VCC（VCC=5V，低电平均接地，74LS373不用的输入 端均接高电平。二、元件选择1.选择8D电平触发器是它的输入端 G低电平时具有锁存功 能；2.优先编码器（74LS148），具有优先选择功能；3.74LS0

4、0 做的基本R-S触发器，来满足主持人按键的要求；4.555震荡器来满足 1 秒产生脉冲的条件； 5.4511 译码器来控制数码管的显 示； 6.4029 计数器来满足电路倒计时的要求； 7.7404 非门来满 足脉冲上升或下降沿有效；三、主要器件介绍：1.74LS373又称8D电平触发器，应用它由电平 D触发器组 成这点， 使之输入信号与输出信号等价这一特点， 来实现抢答者 的输入功能，还应用了它的输入端G,来实现其锁存功能，实现电路要求抢答者抢答时，无其他信号可输入；2.74LS148 :称为优先编码器，根据输入信号的优先顺序， 进行译码，来实现抢答者先后顺序；3.7400 ：四个二输入与

5、非门组成， 用它二个门电路来做基本R-S触发器，其3端为输出Q端；4.4029 ：可以进行倒计数的十进制计数器；四、框图 该设计由二部分组成： 主体电路和扩展电路， 它们的组成如 下图：五、工作原理通过抢答器按键给对应 8D电平触发器（74373锁存器）的 输入端一个低电平，使其输入端有效（8D电平触发器是由D触 发器构成）所以输出端也输出一个低电平送给优先编码器（74148）而且保证8D电平触发器的输入端 G是高电平，使电平 触发器处于计数状态，而当G端是低电平时使输入信号被锁存 （G 端由时钟脉冲来控制） ；优先编码器输出信号送给译码器 （4511）， 使其输出接到数码管上即可显示出抢答者

6、的代码， 在抢答的同时 有 20 秒的倒计时时间，在这段时间（主持人按下开始键开始倒 计时开始）答题有效并且只要有抢答信号计数器立即恢复到 20 秒显示在数码管上， 在抢答者进行抢答时伴随绿灯亮； 否则超时 或主持人按下清零键时，抢答者在进行抢答时伴随着红灯亮。六、焊接与调试 焊接：焊接时应多注意集成块的引脚和插入底座的方向， 及 其引脚之间是否有接触保证集成块之间是独立和有联系的；调试：刚开始时，数码管显示黑屏，电路有短接现象，结果 在实验台上检查电路中 555 震荡器被短路， 产生不了脉冲； 计数 器 4029 在倒计数状态时，数字不随脉冲的产生而变化，几乎是 固定的数字，经检查 4029 是上升沿有效，所以把 555 震荡器的 输出 3端经过反相器 7404 后接到 4029 上，使之可以进行计数； 抢答者的号码显示，当无信号输入时显示 7，检查电路后发现 4511输入端A接地了。七、体会这次课程设计过程的研究与讨论， 让我认识到数字电路可以 实现很多逻辑性较强设计，接近生活，虽然可以实现很多想法， 但它有弊端，它的控制电路相对来讲比较复杂， 所用器件比较多， 但它可以让我们更了解集成块的作用和功能， 通过这次数字电路 的课程设