計算機系統I 綜合實驗 四路搶答器的設計

2021-10-21 14:51:38 字數 1889 閱讀 5316

一、實驗目的

掌握一般數位電路的設計方法,理解電路開發的步驟,更好的結合理論知識來設計電路,深刻理解理論知識,鍛鍊自己動手能力。

二、實驗任務

規定功能:設計四路搶答器。主持人按下搶答鍵後,參賽選手可以搶答,若有人搶答,轟鳴器響,搶答指示燈亮,顯示搶答選手序號,其他選手再搶答無效。

要求:(1)設計不小於四路搶答器,進行**實驗,上傳**檔案。(10分)

(2)製作電路實物,要求驗收。(50分)

(3)按要求撰寫實驗報告,上傳實驗報告。(20分)

(4)參加書面答辯。(20分)

三、實驗平台及實驗器材

**平台proteus,硬體平台:可攜式硬體實驗箱。器材:led燈5個,轟鳴器1個,bcd數碼管乙個,555計數器乙個,電容兩個,7474晶元兩個,7432晶元乙個,7430晶元乙個,按鈕開關5個,電阻和導線若干等。

四、電路設計

1.關鍵晶元功能

①555計時器:用來從無到有產生時鐘訊號

②7474晶元:每乙個晶元內含有兩個觸發器,用來產生穩定的搶答訊號

③7432晶元:或門,用來控制搶答訊號,當有人搶答的時候,或門的輸出為1,使得時鐘訊號無效。

④7430晶元:用來控制轟鳴器訊號

⑤74147晶元:編碼器,編出搶答訊號的二進位制**

2.為什麼有人按鍵,轟鳴器會鳴響並數碼管顯示其序號

當有人按鍵的時候,d觸發器q端輸出低電平,一方面,低電平訊號經過7430晶元變成高電平,使得轟鳴器響。另一方面,訊號通過編碼器編出二進位制**,然後通過數碼管顯示出來。

3.為什麼有人按鍵後,其他人再搶答無效?

因為當有人按鍵之後,這個對應的d觸發器會產生低電平訊號,訊號到達7430晶元變成高電平,這個訊號又控制著時鐘訊號,使得時鐘訊號無效。所以就算其他人也搶答了,但是低電平訊號到達不了觸發器的輸出端,也是白搭。

4.主持人按鍵有哪些功能?

主持人按鍵能控制d觸發器復位,使得數碼管歸0,轟鳴器停止搶答訊號。

5.四路搶答器電路原理圖

6.四路搶答器原理**截圖

五、實物製作與測試

敘述實物製作以及測試過程。實物製作:首先製作555計時器電路?然後測試555電路是否正確;再者設計了搶答訊號和主持人訊號,然後設計轟鳴器訊號,最後設計了數碼管訊號。測試過程:只要有人搶答,轟鳴器鳴響,顯示對應搶答序號;有人搶答後,別人再搶答無效;搶答是有優先級別;主持人按鍵能夠使得d觸發器的訊號復位;

六、回答問題

1.假設「1」、「2」、「3」、「4」同時按下搶答按鈕,顯示哪乙個搶答者序號?為什麼?

如果同時按下這些搶答訊號,會出現「4」訊號,因為「4」訊號的優先順序最高

2.為什麼接高電平,接主持人啟動搶答訊號?

r訊號是置0訊號,接高電平,能夠是使得訊號無效,使得輸出的0訊號,都是因為搶答訊號搶答之後產生的。s訊號是置1訊號,接主持人訊號能夠使得支援人具有給d觸發器復位1的功能。

3. 圖中或門7432,有什麼作用?

當有搶答訊號產生的時候,搶答訊號經過7430變成高電平,高電平通過或門之後,控制d觸發器的時鐘訊號,使得時鐘訊號高電平無效,使得其他人無法搶答。

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