数字电路课程设计--抢答器课程设计ppt课件

1、1 1 开关阵列电路：抢答输入开关阵列电路：抢答输入解锁电路解锁电路2 2 触发锁存电路：抢答控制触发锁存电路：抢答控制3 3 编码器：抢答者序号编码编码器：抢答者序号编码4 4 7 7段显示译码器：抢答结果译码驱动段显示译码器：抢答结果译码驱动5 5 数码显示器：抢答结果显示数码显示器：抢答结果显示6 6 解锁电路：本轮抢答后复位，以便进入下一轮抢答解锁电路：本轮抢答后复位，以便进入下一轮抢答1 1、电路作用、电路作用抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号，以便主持人可以及时了解抢答的情况。号，以便主持人可以及时了解抢答的情况。2 2、电路组成、电

2、路组成抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。码显示电路组成。在实践电路设计过程中，译码驱动电路普通可在实践电路设计过程中，译码驱动电路普通可以直接运用公用数字集成电路，而数码显示电路以直接运用公用数字集成电路，而数码显示电路普通运用七段普通运用七段LEDLED数码管。数码管。常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管(LED)(LED)显示器、荧

3、光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目前运用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。前运用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。七段数码显示器就是将七个发光二极管加小数点为八个按一定七段数码显示器就是将七个发光二极管加小数点为八个按一定的方式陈列起来，七段的方式陈列起来，七段a a、b b、c c、d d、e e、f f、g g小数点小数点DPDP各对应一各对应一个发光二极管，利用不同发光段的组合，显示不同的阿拉伯数字。个发光二极管，利用不同发光段的组合，显示不同的阿拉伯数字。按照器件内部的不同衔接方式，按照器件内部的不同衔

4、接方式，LEDLED七段数码显示器可以分为共阳和共阴两种，七段数码显示器可以分为共阳和共阴两种，详细内部电路衔接方式如上图所示。在实践运用时，为了防止详细内部电路衔接方式如上图所示。在实践运用时，为了防止LEDLED由于任务电由于任务电流过大而损坏，普通在流过大而损坏，普通在COMCOM端与电源共阳或地共阴之间串连一只限流端与电源共阳或地共阴之间串连一只限流电阻，该电阻普通为电阻，该电阻普通为100100欧姆功率普通为欧姆功率普通为0.5W0.5W。COMCOMaabbccddeeffggDPDP共阳共阳共阴共阴七段显示译码器七段显示译码器CD4511是一种与共阴极数字显示器配合运用的集成显示

5、译码是一种与共阴极数字显示器配合运用的集成显示译码驱动器，是一种以驱动器，是一种以CMOS制成的中规模集成电路制成的中规模集成电路Medium-Scale Integrated Circuit，简称，简称 MSI，它的功能是将输入的，它的功能是将输入的4位二进制位二进制BCD码转换成显示器所码转换成显示器所需求的七段驱动信号需求的七段驱动信号ag，它与共阴极数码显示管配合运用。该芯片为，它与共阴极数码显示管配合运用。该芯片为DIP16封装封装Dual in-line Package ，简称，简称DIP，其引脚分布如以下图所示：，其引脚分布如以下图所示：BCLTVccfgabcdeGNDDLEB

6、LACD4511LTBL911001111001011811111110001011700001111110011611111000110011511011011010011411001100010011311001111100011210110110100011100001101000011001111110000011锁存锁存*111灭灭0000000XxXXX0181111111xxxxxx 0显示显示g gf fe ed dc cb ba aA AB BC CD DLELEB C LTVcc fgabcdeGNDDLEBLACD4511思索：根据思索：根据CD4511CD4511的真值

7、表和共阴的真值表和共阴LEDLED数码管，如何设计数码管，如何设计数码管显示电路数码管显示电路? ?1 1、电路作用、电路作用编码电路主要用于根据抢答者的抢答情况，对编码电路主要用于根据抢答者的抢答情况，对其进展编码，以产生满足显示电路所需求的对应其进展编码，以产生满足显示电路所需求的对应于抢答者序号的十进制编码。于抢答者序号的十进制编码。2 2、电路组成、电路组成在实践电路设计过程中，编码电路普通可以直在实践电路设计过程中，编码电路普通可以直接运用公用数字集成电路，在本设计中主要采用接运用公用数字集成电路，在本设计中主要采用74LS14774LS147作为编码电路。作为编码电路。1 1、芯片

8、功能引见、芯片功能引见74LS14774LS147是是DIP16DIP16封装，为封装，为1010线线-4-4线优先编码器，具备线优先编码器，具备9 9路输入，输出为路输入，输出为4 4位十进制编码。位十进制编码。2 2、真值表、真值表3 3、芯片引脚、芯片引脚1 1、芯片功能引见、芯片功能引见74LS14774LS147是是DIP14DIP14封装，为封装，为6 6非门电路，可以实现对非门电路，可以实现对6 6路路信号取反。信号取反。2 2、逻辑符号、逻辑符号3 3、芯片引脚、芯片引脚1Y=1A，其他以此类推。，其他以此类推。1 1、芯片运用本卷须知、芯片运用本卷须知在本设计中，只需求运用在

9、本设计中，只需求运用8 8路，因此对多余的一个引脚必需进展路，因此对多余的一个引脚必需进展处置，结合该芯片的真值表，对多余的引脚处置，结合该芯片的真值表，对多余的引脚1010脚进展处置脚进展处置在数字电路中对多余引脚的处置方法普通为接地或者接电源的在数字电路中对多余引脚的处置方法普通为接地或者接电源的方法，需求视详细电路作不同的处置。该芯片的方法，需求视详细电路作不同的处置。该芯片的1515脚为空余脚为空余端子，在运用时可以不作任何处置。该电路的输出为十进制编码端子，在运用时可以不作任何处置。该电路的输出为十进制编码的反码，为了确保译码显示电路可以正确译码及显示，在实践电的反码，为了确保译码显

10、示电路可以正确译码及显示，在实践电路中还需求对该电路的十进制编码输出端进展取反处置，普通在路中还需求对该电路的十进制编码输出端进展取反处置，普通在其每个输出端接一个非门即可。其每个输出端接一个非门即可。2 2、编码电路、编码电路1 1、电路作用、电路作用锁存电路主要用于对抢答者的抢答信息进展锁锁存电路主要用于对抢答者的抢答信息进展锁存，以确保电路只呼应一位抢答者的抢答恳求。存，以确保电路只呼应一位抢答者的抢答恳求。解锁电路主要用于在本轮抢答后，主持人解除本解锁电路主要用于在本轮抢答后，主持人解除本轮抢答信息，以便可以进入下一轮抢答。轮抢答信息，以便可以进入下一轮抢答。2 2、电路组成、电路组成

11、在实践电路设计过程中，锁存电路普通可以直在实践电路设计过程中，锁存电路普通可以直接运用触发器构成，该电路有别于前面运用的数接运用触发器构成，该电路有别于前面运用的数字集成电路。该电路的输出不经取决于电路的当字集成电路。该电路的输出不经取决于电路的当前输入形状，还与电路的上一个形状有关，称为前输入形状，还与电路的上一个形状有关，称为时序逻辑电路前面引见的为组合逻辑电路。时序逻辑电路前面引见的为组合逻辑电路。在本设计中采用在本设计中采用74LS37374LS373作为锁存电路。作为锁存电路。 解锁电路主要对锁存器的控制端进展控制，为解锁电路主要对锁存器的控制端进展控制，为不影响锁存器的正常任务，需

12、求和锁存电路共同不影响锁存器的正常任务，需求和锁存电路共同控制锁存器的控制端借助于或门电路实现。控制锁存器的控制端借助于或门电路实现。1 1、芯片功能引见、芯片功能引见74LS37374LS373是是DIP20DIP20封装，封装，8 8路路锁存器，锁存器，三态输出三态输出0 0，1 1，高阻。，高阻。4 4、内部构造、内部构造2 2、芯片引脚、芯片引脚3 3、功能表、功能表1 1、芯片功能引见、芯片功能引见74LS3074LS30是是DIP14DIP14封装，封装，8 8输入输入与非门。与非门。5 5、内部构造、内部构造2 2、芯片引脚、芯片引脚3 3、功能表、功能表4 4、逻辑关系、逻辑关

13、系1 1、芯片功能引见、芯片功能引见74LS3274LS32是是DIP14DIP14封装，封装，4-24-2输入输入或门集成电路。或门集成电路。5 5、内部构造、内部构造2 2、芯片引脚、芯片引脚3 3、功能表、功能表4 4、逻辑关系、逻辑关系1 1、电路设计本卷须知、电路设计本卷须知为可靠地实现锁存器的锁存功能，需求对锁存器的使能端进展控为可靠地实现锁存器的锁存功能，需求对锁存器的使能端进展控制，主要借助于抢答信号对制，主要借助于抢答信号对74LS37374LS373的使能端进展控制根据的使能端进展控制根据74LS373 74LS373 的的1111脚的控制特性，锁存器输出经过脚的控制特性，

14、锁存器输出经过74LS30 74LS30 后控制。后控制。为不影响锁存电路的正常任务，经过外电路产生一个高电平和抢答为不影响锁存电路的正常任务，经过外电路产生一个高电平和抢答锁存信号相或之后控制锁存信号相或之后控制74LS373 74LS373 的的1111脚。脚。2 2、锁存及解锁电路、锁存及解锁电路1 1、电路作用、电路作用开关阵列电路主要用于对提供抢答者抢答手段，开关阵列电路主要用于对提供抢答者抢答手段，该电路产生抢答开关信号，为锁存电路提供抢答该电路产生抢答开关信号，为锁存电路提供抢答开关信号。开关信号。2 2、电路组成、电路组成结合实践要求，该电路主要由开关及上拉电阻结合实践要求，该

15、电路主要由开关及上拉电阻构成。构成。1 1、电路设计本卷须知、电路设计本卷须知结合锁存电路及编码电路的要求，在待抢答形状时，开关阵列电结合锁存电路及编码电路的要求，在待抢答形状时，开关阵列电路提供高电平信号，在抢答者抢答时，对应的抢答信号该当为低电路提供高电平信号，在抢答者抢答时，对应的抢答信号该当为低电平。平。2 2、开关阵列电路、开关阵列电路结合整体电路框图，设计整体电路并绘图。结合整体电路框图，设计整体电路并绘图。绘图时不要忘记集成电路的电源及接地引脚的绘图时不要忘记集成电路的电源及接地引脚的正确衔接。正确衔接。称号称号型号规格型号规格数量数量按键按键不带锁不带锁8集成电路集成电路74L

16、S3731 74LS301 74LS321 74LS041 CD45111 74HC1471LED数码管数码管单字共阴单字共阴1电阻电阻100/0.25W1 10K/0.25W8 510/0.25W1集成电路插座集成电路插座DIP143 DIP162 DIP201 DIP2411.1.电源线与地线的颜色要有区分：电源线与地线的颜色要有区分： 电源红线，地线黑线。其他白线或者其他颜色，电源红线，地线黑线。其他白线或者其他颜色，但是不能是红色和黑色但是不能是红色和黑色2.2.做到横平竖直，紧贴做到横平竖直，紧贴PCBPCB板。包括元器件也紧贴印制板板。包括元器件也紧贴印制板 贴底焊，集成电路首先焊

17、接插座，插座焊好后，将集成贴底焊，集成电路首先焊接插座，插座焊好后，将集成电路直接装入集成电路插座即可。电路直接装入集成电路插座即可。3.3.线与线不能交叉。线与线不能交叉。4.4.尽能够不要在焊接面布线。尽能够不要在焊接面布线。5.5.焊点均匀丰满，不虚焊、不漏焊。焊点均匀丰满，不虚焊、不漏焊。6.6.按键及按键及LEDLED数码管的放置要符合常规运用习惯。数码管的放置要符合常规运用习惯。1.1.首先装配译码驱动及显示电路，并完成该部分电路的测试；首先装配译码驱动及显示电路，并完成该部分电路的测试；2.2.装配译码电路，并完成该部分电路的测试；装配译码电路，并完成该部分电路的测试；3.3.开

18、关阵列、锁存及解锁部分，并完成该部分电路的测试。开关阵列、锁存及解锁部分，并完成该部分电路的测试。 在电子制造中，元器件的衔接处需求焊接。焊接的质量对制造的质量影响极大。所以，学习电子制造技术，必需掌握焊接技术，练好焊接根本功。1.1.焊接预备焊接预备: : 清理任务台、预备好焊料、焊剂、镊子、剪刀等必备工具清理任务台、预备好焊料、焊剂、镊子、剪刀等必备工具. .特别是预备好特别是预备好烙铁。烙铁。( (功率适宜、调整好电烙铁的温度、使烙铁头一直处于吃锡形状功率适宜、调整好电烙铁的温度、使烙铁头一直处于吃锡形状) ) 1) 1)元器件引出脚上锡。元器件引出脚上锡。 2) 2)手工焊接的根本步骤。手工焊接的根本步骤。1 1、当无人抢答器，数码管应显示、当无人抢答器，数码管应显示“0“0。2 2、1 18 8开关分别按下