十六、四人抢答器小系统设计
摘要:用于在各种比赛中确定谁是第一个按下抢答器的人。使用此电路制成的抢答器分辨率可达0.1秒,用于参赛人数为4人的比赛。由于从按下到电路锁闭通过几级传输门只需要极短的延迟时间,因此,此电路具有很高的分辨率。
实验器材:芯片:74LS74两片、74LS00两片、74LS02一片。灯泡或发光二级管4只,数字电路开关5只,导线若干。
工作原理
(1) 时钟脉冲发生器。
由2输入与非门74LS00中的3个门组成一个环形多谐振荡器,为互锁D触发器提供时钟脉冲,由图可知,这种环形振荡器是利用门电路固有的传输延迟的特性工作的,它的最大特点是电路结构简单,而且由于门电路的传输延迟时间极短,因此,组成的多谐振荡器频率极高,使电路的高分辨率成为可能。
(2) 4位互锁电路。
由两只双D触发器74LS74组成,74LS74为上升沿触发器。
由D触发器的工作原理可知,当按下一开关后,与该键相连的D端变为低电平,在时钟脉冲的作用下,与该端对应的Q端就会变为低电平。这样,与该Q端相连的指示灯就会发光。
(3) 反馈封锁电路。
由两只2输入与非门74LS74和一只2输入端或非门74LS02组成。
(4)工作演示说明:
当按下开关1使2输入低电平,并使第一个发光二极管发光的同时,也使二输入与非门1的一个输入端变为低电平,对应的或非门输出低电平,通过SB加到时钟脉冲发生器的控制端,使脉冲发生器停止震荡,电路锁闭,使第一个发光二极管保持发光状态。这时再按下其它开关,电路都不会有变化,除非按下SB切断加至时钟脉冲发生器的控制电平,使电路解除封锁状态,系统方才可以恢复功能。
心得和体会: 能找到实验的主要现象和目的,培养学生分析、综合、归纳、概括能力,从而得到一般的规律和结论。
参考文献:
[1]《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编,华中理工出版社;
[2]《数字电子技术基础》阎 石主编,高等教育出版社;
[3]《数字电子技术基础》康华光主编,高等教育出版社。
制作作品图
图16.2 实物图