基于Multisim的八路搶答器仿真電路設(shè)計(jì)

ID:544367 · 發(fā)表于 2020-5-30 15:45

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1 掌握使用 Multisim 設(shè)計(jì)數(shù)字電路的基本方法；

2 掌握八路搶答器的設(shè)計(jì)原理及方法。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

PC 機(jī)、multisim 仿真軟件

實(shí)驗(yàn)原理

設(shè)計(jì)搶答電路和顯示電路實(shí)現(xiàn)八路搶答器功能設(shè)計(jì)。

1 按鍵信號(hào)產(chǎn)生芯片

（1）74LS148N 優(yōu)先編碼器

（2）74LS279N 鎖存器

（3）74LS48 譯碼器

（4）不帶自鎖開關(guān) PB_N0，實(shí)現(xiàn)搶答功能

（5）帶自鎖開關(guān) AIR_N0，主持人復(fù)位和開始功能

（6）限流電阻 10K

（7）7 段數(shù)碼管 comk 系列

2 工作原理

當(dāng)主持人控制開關(guān)處于“清除”位置時(shí)，RS 觸發(fā)器的端為低電平，輸出端（4Q~1Q）全部為低電平。于是74LS48的=0，顯示器滅燈；74LS48 的選通輸入端=0，74LS148處于工作狀態(tài)，此時(shí)鎖存電路不工作。當(dāng)主持人開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時(shí)處于工作狀態(tài)，即搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端 ... 輸入信號(hào)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)(如按下S5)，74LSl48的輸出=010 ，=0，經(jīng)RS鎖存器后，CTR=l ，=1，74LS279處于工作狀態(tài)，=101，經(jīng)74LS48譯碼后，顯示器顯示出“5”。此外，CTR=1，使74l48 的端為高電平，74LSl48處于禁止工作狀態(tài)，封鎖了其它按鍵的輸入。當(dāng)按下的鍵松開后，74l48的為高電平，但由于CTR維持高電平不變，所以74LSl48仍處于禁止工作狀態(tài)，其它按鍵的輸入信號(hào)不會(huì)被接收。這就保證了搶答者的優(yōu)先性以及搶答電路的準(zhǔn)確性。當(dāng)優(yōu)先搶答者回答完問題后，由主持人操作控制開關(guān)S，使搶答電路復(fù)位，以便進(jìn)行下一輪搶答。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟（設(shè)計(jì)）

1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

如圖，設(shè)計(jì)八路搶答器電路并仿真記錄結(jié)果：

八路搶答器電路

搶答器電路a

(3)搶答器電路b
2、實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）啟動(dòng)Multisim10.0.
（2）新建原理圖，得如圖1所示。
圖1

（3）執(zhí)行文件保存，保存為ckx116。如圖2所示：

圖2
（4）根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖，放置自己所需的元器件，如圖3所示：
圖3
（5）選擇菜單放置-Component,或相應(yīng)的快捷工具圖標(biāo)，然后選擇如下的的元器件，電阻，接地符號(hào)，開關(guān)，數(shù)碼管，74LS148N,74LS48N,74LS279N,7406N,7400N等器件，如下圖4所示；

圖4 元器件庫
（6）選擇需要的元件后，將元器件放到工作區(qū)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的原理圖連線。
圖5 元器件布局圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果（實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果）

圖6 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果
分析：當(dāng)運(yùn)行時(shí)，不帶自鎖開關(guān)由按鍵數(shù)字0…7，按下的數(shù)字會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)字。自鎖開關(guān)空格是復(fù)位按鈕，按下后七段數(shù)碼管熄滅，等待按鍵按下。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，電流直接流入接地端，此時(shí)與此條電路連接的74LS148編碼器的一個(gè)端口為低電平，經(jīng)過編碼由A0、A1、A2組成的反碼二進(jìn)制數(shù)表示。再將這3個(gè)端口經(jīng)由74LS279鎖存器再接入74LS48譯碼器，這樣按鍵復(fù)位后，鎖存器取反輸出不變，譯碼器的輸入端不變，所以譯碼沒有發(fā)生變化。譯碼結(jié)果送入七段數(shù)碼管，結(jié)果顯示。
六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及思考
通過本次八路搶答器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，重新復(fù)習(xí)了數(shù)電的知識(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)時(shí)是通過電路試驗(yàn)箱和Ad軟件進(jìn)行仿真的，這次用了multisim進(jìn)行仿真感覺到了軟件的強(qiáng)大的一面，通過前兩次的實(shí)驗(yàn)，也更加熟悉了multisim這個(gè)軟件。

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