抢答器主要器件功能与电路工作原理

1、一、电路中各器件的功能电路中各器件的功能1. 74LS373 74LS373是一种8D锁存器，具有三态驱动输出，其引脚如图1-1所示。 74LS373的锁存功能如表1-1所示。 图图 1-1 74LS373引脚图引脚图 表1-1 74LS373功能表74LS373锁存器主要用于锁存地址信息、数据信息及DMA页面地址信息等。 74LS373的使用方法： 表1-1中，H表示高电平、L表示低电平、Z表示高阻态（相当于开路），X为任意电平，将 OE接低电平，LE接高电平就能正常工作。OE 2. 74LS148 74LS148是优先编码器，允许同时输入两个以上编码信号。在设计优先编码器时，已经将所有的输

2、入信号按顺序排列好了，在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号不起作用。图1-2 是74LS148编码器的引脚图。图1-2 74LS148引脚图 74LS148是16脚的集成芯片。其中 是输入信号。 为编码输出，都是低电平有效， 是使能输入端。 是使能输出端， 为片优先编码输出端。 当使能输出 时，禁止编码，输出（反码）： 全为1。 当 时允许编码，在 输入信号中， 优先级最高，其余依次为： 70II20 YY70II7IS1S0S012YYYEXYSY0123456,IIIIIII 为使能输出端，在 ，而本片没有编码出入时为0。（如表1-2第二

3、行所示）。 为片编码输出端，在 ，且有编码输出信号时为0时（如表1-2第三行示）； 若允许编码而无编码输入信号时为1。 （如表1-2第二行所示）； 不允许编码，它也为1。 （如表1-2第一行所示）。 表示“电路工作，而且有编码输入”。1S0S0SEXY0EXYSY工作原理分析 时：不论输入 八个端为何种状态 都为高电平，且 、 。 （此时编码器处于不编码状态）。 时： ：若 均为高电平， 时， =111 不是编码输出（无有效输入信号） ： （最低级有低电平输入时） ， =111 是有效编码输出。70 II70 II1S0S012YYY012YYY1EXY1EXY1SY00I012YYY0EXY

4、 表1-2 编码器74LS148的逻辑功能表 输 入输 出11111101111111111110000000100100101001101001001110110100111110001001111110101001111111100100111111111101SYS0I1I2I3I4I5I7I2Y1Y0YEXY6I 从功能表可以看出：输入信号优先级别次序为 ，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出对应该输入的代码。例如： 且 优先级别 高于 ，则此时输出代码010（为 的反码）0123456,IIIIIII05I176 II76,II5I210)1

5、01()5( 图1-3其功能如下： ：4脚是消息输入控制端，当 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处在熄灭（消隐）状态，不显示数字。 ：3脚是测试输入端，当 , 时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”它主要用来检测数码管是否损坏。 ：5脚是锁存控制端，当 ，允许译码输出； 时译码器是锁存保持状态，输出保持在 时的数值。BI0BILT1BI0LTLE0LE1LE0LE CD4511逻辑功能表1-38421 BCD码对应的显示如下图所示4.74LS76双JK触发器 74LS76为双JK触发器是下降沿触发器的边沿触发器，其引脚图下图所示. JK是信号输入端，是触发

6、器状态更新的依据，若JK有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。 Q Q与 为两个互补输出端，通常把Q=0Q=0， =1状态称为触发器“0”状态，而把Q=1Q=1， =0称为“1”状态。CP为时钟输入端。QQQ表1-4 74LS76真值表注：表示任意电平 表示下降沿 表示上升沿, Qn ( )表示现态, Qn+1 ( )表示次 态, 表示不确定状态。nQ1nQ5. 74LS32 74LS32是四2输入或门,常用在各种数字电路以及单片机系统中,其引脚如图1-5所示,功能如表1-5所示。图1-5表1-5 LED数码管有共阳极、共阴极之分，图1-6(a)是共阳极LED数码管连接图。 使用时共阳极

7、接高电平，7个阴极ag由相应的BCD 7段译码器驱动，引脚图如图1-6(b)所示。图1-6(b) 图1-6(a)数码管使用条件：A：每段及小数点上加限流电阻B：使用电压:根据发光颜色决定C：使用电流: 静态： 总电流80mA（每段10mA） 动态： 平均电流4-5mA峰值电流100mA。数码管的使用注意说明：（1）数码管的表面不要用手触摸，不要用手 接触引脚。（2）焊接温度，260左右，焊接时间5s。（3）表面有保护模的产品，在使用前撕下。 把LED发光二极管的正极接到一起做公共端，就是共阳极。相反的是共阴极。 应用时这个公共端分别的接Vcc或GND。 找公共阴极和公共阳极的方法是，先找一个电

8、源（35V）和一个1K左右的电阻，Vcc串接个电阻后和GND分别接在任意2个脚上。反复测试，至LED发光。然后GND端不动，Vcc（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果都亮它就是共阴极的。 反之Vcc不动，GND逐个碰剩下的脚，如果都亮，它就是共阳极的。7. 74LS00 74LS00与非门是能实现“与非”运算的逻辑电路，逻辑符号如图1-7（a）所示，与非门的逻辑功能如表1-7所示，也可用逻辑函数式表示： ，其引脚如1-7（b）图所示。BAY图1-7 (a) 图1-7(b)8. 555定时器 555定时器电路由3个电阻分压器、2个高精度电压比较器、1个基本Rs触发器、1个作为放电通路的三极管及输出驱动

9、电路组成，图1-8是其引脚图. 图1-8 Vcc为电源端、GND为接地端、 为低电平触发输入端、TH为高电平触发输入端,OUT为输出端、 为复位端， 为电压控制端，DISC为放电端。TRDRCOV（2）555定时器工作原理定时器工作原理 当电压控制端当电压控制端 不外加控制电压时，不外加控制电压时， 、 ， 当电压控制端当电压控制端 外外加控制电压加控制电压 时，时， 、 比较器的参考电压将发生变化，相应的电路的比较器的参考电压将发生变化，相应的电路的阈值、触发电平也将随之改变，进而影响电路阈值、触发电平也将随之改变，进而影响电路定时参数。为了防止干扰，当不加外控制电压定时参数。为了防止干扰，

10、当不加外控制电压时，在时，在Vco端，一般通过端，一般通过1个小电容个小电容（0.01F）接地。接地。 COVCCRVU321CCRVU312COVSUSRUU1SRUU212 当输入信号自6脚输入,并超过参考电平 ,时触发器复位，3脚输出低电平，同时放电开关管导通； 当输入信号自2脚输入并低于 时，触发器置位，3脚输出高电平，同时放电开关管截止。 若通电后锁存器停在Q=0状态，则将稳定维持不变，若通电后锁存器停在Q=1状态，将对电容 充电,当 充到 时锁存器置0，电容放电，锁存器保持0状态不变输出稳定在0状态。CCV32CCV313CCCV323C 当555定时器2脚触发脉冲下降沿到达时，锁

11、存器被置1，输出跳变为高电平，电路进入暂稳态。暂稳态持续时间取决于外接电阻 和 电容的大小，等于电容电压从0上升到 所需时间。3R3CCCV32555定时器功能表如下 表1-8 555定时器功能表定时器功能表1 二、电路中各器件的编号二、电路中各器件的编号 1 . 抢答者开关由上至下依次为S8、S1、S2 S3、S4、S5、S6、S7。 2 .74LS373D触发锁存器的编号为IC1。 3 .74LS148优先编码器的编号为IC2。 4 .CD4511七段显示译码器的编号为IC3。 5 .555定时器的编号为IC4。 6 .555报警器的编号为IC5。 7 .74LS00由上至下的编号为G1、

12、G4 、G5 、G7。 8 .74LS76的编号依次为G2、G3。9 .74LS32编号为G6。10 . 复位开关的编号K1，开始开关的编号 K2。11 . LED2,（绿色）。LED1（红色）。12 .数码管LED。 1.正常抢答正常抢答 抢答前主持人按K1，系统清零。G2的2脚置1,G3的8脚置0,使G2的输出端15，输出高电平,G3的输出端11脚输出低电平。LED1LED2处于熄灭状态。由于G2输出端15脚为高电平，IC111脚G端也为高电平,等待IC1输入端的抢答信号输入。当主持人按下K2开关,给IC4输出端2脚一个低电平，使IC4输出端3号脚，由低电平跳到高电平进入暂稳态状态。 此时

13、电容C3开始充电，在充电时间内（定时的时间）允许抢答者抢答（约为1.1R3C3）。这时若某一组的抢答者抢答，则该组的信号将IC1的输入端由原来的高电平跳到低电平，其对应的输出端为低电平，其余没被触发的为高电平，同时IC2的14脚片优先编码输出端，由高电平跳到低电平，这时给G2、G3一个下降沿信号，使G3的9脚J=0，12脚K=1。 使G2的15脚由高电平跳到低电平，G3的11脚仍为低电平，其所连接的LED1 不亮，由于G2的输出端15脚为低电平， CI1的11脚也为低电平，锁存抢答信号，抢答者的编号经IC2、IC3最终在 LED上显示。同时由于IC4的3脚输出为高电平，经G4、G5触发LED2

14、亮，并经G6 给IC5的4脚高电平，使其发出报警声音。提示有人抢答成功。 若要重新开始一轮抢答，则由主持人按K1开关，然后重复上述过程。 抢答举例： 主持人按下开关K1后，又按下开关K2，计时开始。这时若S8抢答开关按下，IC1的输入端3脚由1变到0，对应的输出端2脚也为0。经过G1输出为1，同时IC3的输入端6脚为1，又将触发IC2输入端4脚为0，其余IC2输入端为1，IC2对应的输出端6、7、9脚都为0。使IC3的输入端2、1、7脚也都为0，则IC3的输入端对应编码DCBA=1000，驱动数码管显示“8”字符。 同时IC2的14脚为低电平，将触发G2G3 ，使G2的15脚为低电平，将第8组信号锁存（其他信号不能再输入）同时由于K2开关按下，IC4的2脚为低电平，3脚输出高电