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  智力竞赛抢答装置
  • 来源:
  • 作者:qdq
  • 时间:2005/12/18 17:52:36
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一、实验目的
学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等
单元电路的综合运用。
熟悉智力竞赛抢赛器的工作原理。
了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。

二、实验原理
图9-1为供四人用的智力竞赛抢答装置线路,用以判断抢答优先权。
 


图9-1智力竞赛抢答装置原理图
    图中F1为四D触发器74LS175,它具有公共置0端和公共CP端,引脚排列见附录;F2为双4输入与非门74LS20;F3是由74LS00组成的多谐振荡器;F4是由74LS74组成的四分频电路,F3、F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源,抢答开始时,由主持人清除信号,按下复位开关S,74LS175的输出Q1~Q4全为0,所有发光二极管LED均熄灭,当主持人宣布“抢答开始”后,首先作出判断的参赛者立即按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与非门F2送出信号锁住其余三个抢答者的电路,不再接受其它信号,直到主持人再次清除信号为止。

三、实验设备与器件
1、+5V直流电源                         2、逻辑电平开关
3、逻辑电平显示器                     4、双踪示波器
5、数字频率计                         6、直流数字电压表
7、74LS175、74LS20、74LS74、74LS00

四、实验内容
测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
试测方法参照实验二及实验九有关内容,判断器件的好坏。
按图16-1接线,抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二
极管接逻辑电平显示器。
断开抢答器电路中CP脉冲源电路,单独对多谐振荡器F3及分频器F4
进行调试,调整多谐振荡器10K电位器,使其输出脉冲频率约4KHz,观察F3及F4输出波形及测试其频率(参照实验十三有关内容)。
测试抢答器电路功能
接通+5电源,CP端接实验装置上连续脉冲源,取重复频率约1KHz。
(1)抢答开始前,开关K1、K2、K3、K4均置“0”,准备抢答,将开关S置“0”,发光二极管全熄灭,再将S置“1”。抢答开始,K1、K2、K3、,K4某一开关置“1”,观察发光二极管的亮、灭情况,然后再将其它三个开关中任一个置“1”,观察发光二极的亮、灭有否改变。
(2)重复(1)的内容,改变K1、K2、K3、K4任一个开关状态,观察抢答器的工作情况。
(3)整体测试
断开实验装置上的连续脉冲源,接入F3及F4,再进行实验。

五、实验预习要求
若在图9-1电路中加一个计时功能,要求计时电路显示时间精确到秒,最多限制为2分钟,一旦超出限时,则取消抢答权,电路如何改进。

六、实验报告
分析智力竞赛抢答装置各部分功能及工作原理
总结数字系统的设计、调试方法
分析实验中出现的故障及解决办法

 

 

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