74LS573搶答器的設(shè)計與調(diào)試

1、 1. 搶答器同時供 8 名選手或 8 個代表隊比賽，分別用 8 個按鈕S0S7 表示。2. 設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。3. 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止 1、 選用的電子元件a) 數(shù)碼管b) 7448 七端顯示譯碼器c)74LS148 8-3 線譯碼器d)74LS573 8 輸入8 輸出的D 觸發(fā)器2、 元件功能介紹a) 數(shù)碼管七段 LED 管，管腳接受相應(yīng)譯碼器的 a,b,c,d,e,f,g 信號，來顯示相應(yīng)樹值。74LS48 七端顯示譯碼器

2、b)CT74LS48 及數(shù)碼管管腳圖由于我們選手搶答后是數(shù)字顯示哪位選手搶答，所以用 7448 來實現(xiàn)數(shù)字顯示。7448 七端顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動陰極顯示器。該集成顯示譯碼器設(shè)有多個輔助控制端如 LT、RBI、BI/RBO試燈輸入 LT當(dāng) LT=0 RBO=1，此時無論其他的輸入輸出是什么狀態(tài)，所有個段的輸出 ag 均為 1 8 7448 本身及顯示器的好壞。動態(tài)滅零輸入 RBI當(dāng) LT=1，RBI=0 且輸入代碼 DCBA=0000 時，各段輸入 ag 均為低電平，與BCD 碼相應(yīng)的字形熄 0 LT=1 與 RBI=0 可以實現(xiàn)某一位的LT和 RBI 接+5v 質(zhì)性的影響。真值

3、表如下74LS148 8-3 線譯碼器c)由于是8路搶答器其譯碼器必須是8-3線譯碼器記過資料查證以及分析我選擇了74LS148 此編碼器可以實現(xiàn)將8 位輸入狀態(tài)編譯為 3 輸出狀態(tài)以便與以后的鎖存器的鎖存.該編碼起7 的功能圖如下圖所示: 以上的 IN0IN7 即為 8 位選手 ,ST 端是使能端 ,控制74LS148 的工作當(dāng) ST 輸入為 0 的時候,74LS148 否則處于非工作狀態(tài)且輸入為低電平有效由上圖可知輸出端 Yex當(dāng) 74LS148 不工作的時候或者 8 個輸入端都為高電平時候輸出的為高電平,剛好可以 用來翻轉(zhuǎn)后控制該片芯片的工作 ,于是我把它同 RS 觸發(fā)器連接起來,當(dāng)有一

4、個選手按下開關(guān)且輸入低電平的時候,Yex輸出0經(jīng)過翻轉(zhuǎn)后可以把ST端鎖住達(dá)到不讓后來按到搶答器的選手干擾搶答的目的.74LS573 8 輸入 8 輸出的D 觸發(fā)器d)74LS573 為8 輸入端，8 輸出端的D 觸發(fā)器，用它可以實現(xiàn)8 位選手的搶答與主持人清零功能。考慮到它的8 輸入與8 輸出至狹一電路，這時使能端可以用來在控制電路中達(dá)到復(fù)位的效果。3、 基本設(shè)計思路能夠支持八位輸入的 D 觸發(fā)器。通過網(wǎng)上搜索與查找相關(guān)資料，我發(fā)現(xiàn)了最適合本設(shè)計課題的 74LS573 為8 輸入端，8輸出端的D 觸發(fā)器，它的優(yōu)點在與8 輸入端與 8 輸出端數(shù)據(jù)傳遞簡潔，直 8 位選手的搶答與主 8 輸入與8

5、輸出端的功能可以優(yōu)先傳能端,可以用來在控制電路中達(dá)到復(fù)位的效果。 74LS573 作為本次設(shè)計的基本觸發(fā)器。 LED 數(shù)碼管顯示，所以選用74LS48 74LS48 為七端顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動陰極顯示器。74LS573 基本觸發(fā)器為8 位輸出的觸發(fā)器，顯示部分的七端顯示譯碼器 74LS48 為 3 位譯碼器，因此必須加入譯碼器必須進行 8-3 線譯碼,通過進一步的資料查證以及分析,我選擇了 74LS148 ,此編碼器可以實現(xiàn)將 8 位輸入狀態(tài)編譯為3 輸出狀態(tài)。4、 設(shè)計流程圖在有了自己的獨立思考與設(shè)計后，通過參考其他同學(xué)的設(shè)直接選用8輸入與3輸出端功能的74LS148編碼器并且

6、他自帶優(yōu)相對降低制作成本。 74LS573 D 不是很清楚，這也是，自己設(shè)計中的一些失敗之處。同時，本組另一位同學(xué)設(shè)計的，通過8 個 JK 觸發(fā)器和一個8 輸入端的或非門在加上 8 個與門組成的優(yōu)先搶答器。我們也予際操作性很差。我認(rèn)為通過JK 觸發(fā)器設(shè)計成的搶答器，對于低聯(lián)線等方面就比較復(fù)雜了。最終經(jīng)過老師的指導(dǎo)與小組的最后討論我們制定出了最后的設(shè)計方案。 1、基本設(shè)計圖具體方案如上圖所示: 與 的S 的 S經(jīng) 的 R,10R1變S0變R 0 置4 這一功能,.RS搶答器的真值表如下圖所示:RS0110Q110100不變不定可見當(dāng)R=0,Y0,Y1,Y2都為1的時候,Q端的輸出為0,而當(dāng)開始工

7、作即R=1 的時候要么保持原來的Q 不變要么還是輸出Q=R=1.考慮用到74LS00 內(nèi)的兩個與非門來連接成為一個基本RS 觸發(fā)器具體操作如下:Vcc 4B 4A4Y 3B 3A 3Y14 13 12 11 10 9）8 Y = AB 2輸入四正與非門74LS007 1234561A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND將芯片的2 腳和6腳相連,3 腳和4腳相連,8 腳和12腳,10 腳和11 腳相連,就能構(gòu)成兩個基本 RS ,其 R 端分別是 5 和 13腳,S 端為1 腳和9 腳,輸出端 Q 為3 腳和8 腳，7 腳和14 腳分別接地和電源。這樣就可以繼續(xù)進行下一輪搶答。2、組裝過程照從下

8、往上的順序連接起來。但是首先我們要了解面模板的使要自己將各個元件按照合理的排列是順序安裝在溝槽上面然后合理的連線，所謂合理，我們可以將接+5v 和接地的先串聯(lián)起來 R端先排列在一+5v 和低電平連接到一條直線 74LS148 的8 個輸入端按照順序整齊的排列在高電平的一列，需要哪個“開關(guān)”按下去就將那根導(dǎo)線諒解到低電平能及操作看的一目了然，為下一步的調(diào)試打下了良好的基礎(chǔ)。其實有了好的設(shè)計方案并不能確保連出想要的功能電路，由是否正確,導(dǎo)線是否連通,面模板是不是在該連通的地方連通 ;這樣,以后在出現(xiàn)故障,我們的調(diào)試就有了大致的方向。不用盲目的元件的插口處，然后在向外延伸，這樣，碰到多根導(dǎo)線要連在一

9、只腳的上的時候就可以避免把已經(jīng)接好的導(dǎo)線碰松動的情況出現(xiàn)。3、調(diào)試過程在我們實際的調(diào)試結(jié)果中，碰到的問題有：在搶答開始后，并有選手按下“開關(guān)”后仍然沒有顯示數(shù)字，還是顯示為零，我們初步分析是 74LS148 ST 端的輸入始終是 1 從而使其不在工作，而 ST 的輸入端是第二個 74LS00 的 8測 8 腳及 ST 端的輸入輸出邏輯是否正常，結(jié)果發(fā)現(xiàn)第四個 RS接錯了，經(jīng)過改正以后，搶答開始顯示數(shù)字，但是我們又發(fā)現(xiàn)該顯示 1 的時候顯示是 0，該顯示 3 的時候顯示是 2，該顯示 5 的時候是 4，7 變成了 6，相當(dāng)于 111變成了 101 成了 100，011變成010001 成了000，也就是說最后一位總是為0，從不出 1，我們就懷疑是不是第三個 RS 觸發(fā)器接錯了，于是在檢測后重