智力竞赛抢答器设计文档格式.docx
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industrialsociety,manisananimal"
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theinformationsociety,return《专业课程设计
(一)》课程设计说明书
智力竞赛抢答器设计
1技术指标
设计一个四组抢答器,有人抢答时,蜂鸣器发声,同时优先抢答者对应的指示灯亮,而后抢答者对应的指示灯不亮。
主持人具有将抢答器复原的功能。
2设计方案及其比较
2.1方案一
图1.1用CC4042实现的四位抢答器电路图
工作原理:
主持人按下复位开关S,使与非门G2输出为1,此时时钟E0=1,故芯片处于信号0D~3D状态,当A~D中有一按钮先按下,例如A先按下,则O0=D0=1,O0’=0,对应的二极管亮,蜂鸣器响,同时,与非门G1输出高电平,G2输出低电平,则CP=0。
E0由”1”变”0”,处下降沿,第一信号被锁存,其他按钮按下也不起作用。
主持人清零,进行下一轮抢答。
所用器件引脚图及功能
E0时钟输入端
E1时钟方式控制端
D0~D3数据输入端
O0~O3原码数据输出端
O’0~O’3反码数据输出端
图1.2CC4042锁存器引脚图
H高电平
L低电平
↑低到高电平跳变
↓高到低电平跳变
X任意
表1CC4042锁存器功能表
输入
输出
E0
E1
D
O
O’
L
d
d’
↑
X
锁存
H
↓
功能:
CC4042包含四个锁存器电路。
输入的数据在由E1选择的E0电平期间传送至O和O’输出端,当E1=0,在0E0电平期间传送,当E1=0,在0E0电平期间传送。
当E0电平转换时,输入端数据在此期间保持在输出端。
VDD正电源
VSS地
I1~I8数据输入端
O1,O2数据输出端
逻辑表达式Y=
图1.3CC4012四输入正向逻辑与非门
2.2方案二
图2.1用4D触发器所设计的4位抢答器电路图
工作原理:
主持人用K端清零后,开始抢答。
选手按下A~D任一个开关,例如,按下A开关,则1Q输出高电平,对应的二极管亮,蜂鸣器响。
同时,1Q’输出低电平,则与门G1输出低电平,与非门G2输出,使CLK处于高电平,触发器停止工作,其他选手若按下开关也不会起作用。
VCC正电源
GND地
CLK时钟输入端
CLR’清零端
1D~4D输入端
1Q~4Q输出端
1Q’~4Q’反相输出端
图2.274ls175四D边沿触发器引脚图
Q0规定的稳态输入条件建立前Q的电平
Q0’规定的补码稳态输入条件建立前Q’的电平或Q0的补码
表274ls174四D边沿触发器功能表
CLR’
CLK
Q
Q’
Q0
Q0’
CLR为清零端,低电平有效。
当CLR为高电平时,在时钟CLK上升沿作用下,Q与数据端D相一致,当CLK为高电平或低电平时,D对Q没有影响。
1A~1D数据输入端
2A~2D数据输出端
1Y,2Y数据输出端
逻辑表达式Y=A·
B·
C·
图2.374ls21两组四输入与门引脚图
1A~4D数据输入端
1Y~4Y数据输出端
图2.474ls00二输入四与非门引脚图
2.3方案三
主持人用S端清零后,RS触发器的端均为0,4个触发器输出端1Q~4Q置”0”,灯不亮。
当主持人将S断开时,抢答器处于等待开始状态。
当有选手将A~D任一端按下时,例如按下D,74ls148的输出经RS锁存后,1Q=1,E1=1,74ls148处于禁止工作状态,封锁了其他键的输入,保证了抢答键的优先性,此时,4Q3Q2Q输出100,灯L4亮,蜂鸣器响。
主持人清零,继续下一轮抢答。
所用器材及功能
E1输入使能端
E0输出使能端
GS优先编码状态标志
0~7数据输入端
A0~A2数据输出端
图3.274ls148优先编码器引脚图
表3
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- 关 键 词:
- 智力 竞赛 抢答 设计