电子技术自主设计实验报告——四人抢答器VIP专享

自主设计实验 5.6 智力竞赛抢答器设计 1.实验目的 1）熟悉74LS174 D 触发器的管脚排列及功能。 2）熟悉74LS00、74LS20 与非门的管脚排列及功能。 3）设计相应的电路图，标注元器件参数，并进行实验。 2.总体设计方案或技术路线 利用74LS175 D 触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器，用以判断抢答优先权。 抢答开始之前，由主持人按下复位开关清除信号，所有的指示灯和数码管均熄灭。当主持人宣布“开始抢答”后，首先做出判断的参赛者立即按下按钮，对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号，而其余三个参赛者的按钮将不起作用，信号也不再被输出，直到支持人再次清除信号为止。 数码管显示要求利用试验箱上的CD4511 数码管实现。 但由于没有买到 74LS175 D 触发器，故选择了 74LS174 D 触发器为六上升沿 D 触发器来替代作为实验中的主要器件。74LS174 D 触发器输出仅有Q 没有Q__，为实现功能通过 74LS04非门或74LS00 与非门来实现。 3.实验电路图 (1)芯片管脚排列图 74LS174 (2)初步设计电路 （3）改进后电路 完全用芯片连接 4. 仪器设备名称、型号 1）直流稳压电源 1 台 2）数字万用表 1 只 3）EEL-69 模拟、数字电子技术实验箱 1 台 74LS174D 触发器，74LS00、74LS20 与非门，74LS04 非门，CD4511 数码管，电阻，电容，导线若干。 5.理论分析或仿真分析结果 （1）理论分析 清零端R__D 和时钟脉冲C 是六个D 触发器共用的。 抢答前先清零，1Q-4Q 均为“0”，相应的发光二极管LED1-LED4 都不亮；1Q__-4Q__均为“1”,与非门G1 输出为“0”，扬声器不响。同时G2 输出为“1”，将 G3 打开，时钟脉冲C 可以经过 G3 进入 D 触发器的C 端。此时，由于 S1-S4 均未按下，1D-4D 均为“0”，所以触发器的状态不变。 抢答开始，若S1 首先被按下，1D 和1Q 均变为“1”，相应的发光二极管LED1 亮；1Q__变为“0”，G1 的输出为“1”，扬声器发响。同时G2 输出为“0”，将 G3 封闭，时钟脉冲C 便不能经过 G3 进入 D 触发器。由于没有时钟脉冲，因此再次接着按下其他按钮，就不起作用了，触发器的状态不改变。 抢答判断完毕，由主持人清零，准备下次抢答。 （2）仿真结果 开始运行 主持人按下清零键 J5 开始抢答（设选手 2 抢答成功，即 J2 闭合） 可以看到数码管显示2，LED2 亮，此时再按其他按钮（如J3） 可观察到，按下J2，J2 弹起后，再按J3 按...