八路抢答器的设计与实现

描述

  设计要求

  1. 要求设计一个数字系统,使其能够完成竞赛抢答的功能,八人参赛,每人各自控制一个按键开关作为抢答器。

  2. 主持人可控制电路清除原有显示结果,并控制电路是否允许进行抢答。

  3. 当主持人给出“开始”信号后,显示器显示倒计时(10秒),选手需在计时结束前进行抢答,主持人给出“开始”信号前抢答无效。

  4. 如其中一人抢答成功,则其他人再进行抢答为无效。

  5.一人抢答成功时,显示其响应号码。

  设计思路

  八人参赛,即需要有八个抢答按键,按键按下产生抢答信号,当抢答信号产生后其他按键再次按下时无效,所以我们需要一个锁存器,锁存第一次按下的状态,这里选择74LS373。

  抢答号码的显示通过7段数码管实现,这里选择七段共阴数码管,驱动芯片使用74LS48。

  同时因为74LS48使用的是二进制编码,而我们的八路按键是十进制编码,所以再加一个8-3线译码器74LS148。

  倒计时显示同样使用74LS48+七段共阴数码管实现,倒计时计数使用两位74LS192芯片级联实现。

  时钟信号使用NE555振荡电路,输出1Hz方波信号。

  整体电路

数码管

  仿真结果

  初始状态

数码管

  主持人按下“开始”键,倒计时开始

数码管

  5号选手按下抢答键,倒计时停止,显示抢答号码

数码管

  注意

  开始仿真前,主持人按键应保持下图状态,避免因为74LS192状态不确定导致仿真失败。

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