实验八 数字式竞赛抢答器设计
实验目的
学习数字电路综合应用.
学习简单数字系统设计方法.
二,实验用元器件
四D触发器74175×2
计数器4516×1
编码器74LS148×1
显示译码器4511×1
四2输入与非门74LS00×2
二4输入与非门74LS21×2
三,设计指标
可供4组参赛队抢答,每组1个开关.
开始抢答后,除第一抢答者的开关外,其它抢答开关不起作用.
设置一个主持人操作的开关,有"复位"和"开始"功能,"复位"时不能抢答.
主持人置开关为"开始"后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,该组对应的指示灯亮,并用数码管显示抢答组别.
设置定时电路,开始抢答后,9秒内未抢答,自动锁定抢答器,如9秒内有人抢答则锁定计数值.
设置犯规电路,对提前抢答组别,即在主持人置开关为"开始"前,开关已经按下,其对应的"犯规"指示灯亮.
四,实验要求
画出抢答器的组成框图.
画出电路原理图,叙述主要元器件的功能,它们之间的控制关系和数据传输.
从输入到输出,从基本内容到扩充内容,逐步接线验证,并能发现问题和解决问题.
学习按功能模块测试,调试电路,最后将各个模块组合联调,特别在出现问题时,要设计测试电路,分块逐步调试.
实验中的1Hz,1kHz时钟和数码管由实验箱提供.
五,预习要求
1.复习实验一到实验六的内容.
2.画出原理图,设计好接线顺序和逐步测试的方案.
3. 思考在出现问题时,如何将电路拆分,分块调试.
六,实验步骤
根据设计指标,画出抢答器的组成框图,参考框图如图8-1.

图 8-1 抢答器的组成框图
2. 根据抢答器的组成框图,设计指标和所提供的集成块设计各个模块的电路图.
3. 根据各个模块之间关系,设计出总电路图.
4. 设计好接线,调试的方案.
5. 逐步接线,调试,解决调试过程中遇到的问题.
6. 记录,整理实验结果,完善电路图.
设计提示:抢答触发锁存电路是一组D触发器,利用输入D的数据需要CP脉冲配合才能输出的特点,控制是否锁存.犯规触发锁存电路与抢答触发锁存电路是一样的,只是它们交替工作.复位电路向锁存电路输出复位信号,开始抢答前或开始抢答后定时时间到时,向抢答电路输出复位信号"0",允许抢答期间向犯规电路输出复位信号.
五,实验报告内容
实验目的,设计指标.
画出组成框图,叙述设计思路.
画出主要功能模块原理图,叙述原理以及测试方法.
画出总电路图,叙述主要集成块之间的控制关系和数据传输.
简述接线,调试的步骤,遇到的问题和解决办法,叙述实验结果.
对数字电子技术实验的体会,建议等.
数字电子技术实验指导书
实验八 数字式竞赛抢答器
犯规触发锁存电路
定时电路
复位电路
数码管显示器
显示译码
编码器
抢答触发锁存电路
犯规指示