四人智力搶答器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題 :四人智力競(jìng)賽搶答器學(xué)院 :專(zhuān)業(yè) :電子信息工程班級(jí) :2010級(jí)電信 (1) 班姓名 :學(xué)號(hào) :日期2012 年 12月9日 2012年12 月23 日指導(dǎo)教師 :摘要在各種智力競(jìng)賽場(chǎng)合，搶答器是必不可少的最公正的用具。通過(guò)本學(xué)年的 數(shù)字電路技術(shù) 的學(xué)習(xí)我們知道了它的原理其實(shí)是比較簡(jiǎn)單的，主要就是通過(guò)四 D 觸發(fā)器 74LS175 為中心構(gòu)成編碼鎖存系統(tǒng)控制選手的搶答情況， 再通過(guò)邏輯電路將輸入開(kāi)關(guān)、 脈沖及輸出 LED 燈、數(shù)碼管和揚(yáng)聲器連接起來(lái)即可。 電路由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成，主體電路主要由 74LS175，即 4D 觸發(fā)器來(lái)構(gòu)成搶答鎖存器，由

2、主持人來(lái)控制 74LS175 的清零端。當(dāng)清零端為高電平“1”時(shí)，選手開(kāi)始搶答，最先按鍵的選手相應(yīng)的 LED 發(fā)光二極管發(fā)光，并且揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，同時(shí)，由 4 個(gè) Q 及門(mén)電路組成的鎖存電路來(lái)控制其他選手再按鍵時(shí)不再起作用。 擴(kuò)展電路主要包括秒脈沖發(fā)生電路和定時(shí)電路， 并且在設(shè)計(jì)中加入了報(bào)警電路， 以提示選手和觀眾。經(jīng) Proteus 仿真軟件驗(yàn)證搶答器原理圖無(wú)誤， 可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求功能。關(guān)鍵詞：四人智力競(jìng)賽搶答器、 74LS175、脈沖、鎖存器目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求12 比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫(huà)出系統(tǒng)框圖1方案比較1系統(tǒng)框圖33 單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇.3搶答電路設(shè) .3定時(shí)電

3、路設(shè)計(jì) .6報(bào)警電路設(shè)計(jì) .94完整的電路圖及電路的工作原理.10完整電路圖 .10工作原理 .11 5經(jīng)驗(yàn)體會(huì) .12參考文獻(xiàn) .12附錄 A：系統(tǒng)電路原理圖 .13附錄 B：元器件清單 .14四人智力競(jìng)賽搶答器1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）設(shè)計(jì)一個(gè)供四人參賽的搶答器，能準(zhǔn)確分辨、記錄第一個(gè)有效按下?lián)尨疰I者，稍后的其他人按下開(kāi)關(guān)則無(wú)效。 搶答器具有顯示功能， 即選手按動(dòng)按鈕，相應(yīng)的 LED發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。（2）主持人沒(méi)有宣布搶答開(kāi)始時(shí)， 搶答不起作用。 主持人宣布搶答開(kāi)始時(shí)，按 “開(kāi)始 ”鍵，搶答開(kāi)始，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)；（3）計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)采用倒計(jì)數(shù)的方式，以加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)氣氛，增加緊

4、迫感。若預(yù)定時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，自動(dòng)給出信號(hào)停止搶答，以免冷場(chǎng)。倒計(jì)數(shù)定時(shí)器的時(shí)間可以隨意預(yù)置；電路具有回答問(wèn)題時(shí)間控制功能，要求回答時(shí)間小于等于 100 秒（顯示為 99 到 0），當(dāng)達(dá)到限定時(shí)間時(shí)，發(fā)出聲響以示警告。2 比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫(huà)出系統(tǒng)框圖方案比較方案一：電路大致可以由四個(gè)功能模塊組成：以鎖存器為中心的編碼顯示電路部分，脈沖產(chǎn)生電路部分，倒計(jì)時(shí)顯示電路部分，音響電路部分。在鎖存器為中心的編碼顯示電路部分中，由鎖存器 74LS373，四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153，顯示器， LED發(fā)光二極管和門(mén)電路組成。使用 74LS373作為鎖存電路，當(dāng)有人搶答時(shí)， 利用鎖存器的輸出信號(hào)號(hào)

5、將時(shí)鐘脈沖置零， 74LS373立即被鎖存，同時(shí)蜂鳴器鳴叫，這時(shí)搶答無(wú)效， 使用 74LS153作為數(shù)據(jù)選擇器， 對(duì)輸入的型號(hào)進(jìn)行選擇，使選手對(duì)應(yīng)的 LED 發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音；在脈沖產(chǎn)生電路部分中，用石英晶體振蕩器予以實(shí)現(xiàn)， 由于石英晶體的穩(wěn)定性和精確性比較高，所以用其產(chǎn)生的脈沖信號(hào)更加穩(wěn)定， 同時(shí)在顯示更能接近預(yù)定的值， 受外界環(huán)境的干擾較少；在倒計(jì)時(shí)顯示電路部分中，由計(jì)數(shù)器 74LS190，顯示器組成。利用74LS190計(jì)數(shù)器作為倒計(jì)時(shí)的芯片， 當(dāng)主持人按下?lián)尨鸢粹o時(shí)， 74LS190被置九，同時(shí)將顯示上次搶到題目的選手的LED燈滅掉，并開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，并通過(guò)74LS48編碼

6、器將即時(shí)時(shí)間進(jìn)行編碼，并送到數(shù)碼管， 顯示此時(shí)的時(shí)間。 假如在 9 秒內(nèi)有人搶答，則計(jì)數(shù)器停止倒計(jì)時(shí)， 將鎖存器鎖存， 禁止選手搶答， 蜂鳴器鳴叫一秒，停止倒計(jì)時(shí)。在音響電路部分中，由555 定時(shí)器和電阻電容接合成多諧振蕩器，產(chǎn)生所需要的脈沖 ， 然后接入蜂鳴器構(gòu)成。方案二：電路大致可以由四個(gè)功能模塊組成： 以四 D 觸發(fā)器 74LS175 為中心構(gòu)成編碼鎖存系統(tǒng)電路部分， 脈沖產(chǎn)生電路部分， 倒計(jì)時(shí)顯示電路部分， 報(bào)警電路部分。在 4D 觸發(fā)器構(gòu)成的搶答鎖存器中，由主持人來(lái)控制 74LS175 的清零端。當(dāng)清零端為高電平“ 1”時(shí)，選手開(kāi)始搶答，最先按鍵的選手相應(yīng)的 LED 發(fā)光二極管發(fā)光，

7、并且揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，同時(shí)，由 4 個(gè)非 Q 及門(mén)電路組成的鎖存電路來(lái)控制其他選手再按鍵時(shí)不再起作用，這時(shí)搶答無(wú)效。在脈沖產(chǎn)生電路部分中， 用 555 定時(shí)器予以實(shí)現(xiàn)， 通過(guò)調(diào)節(jié)電阻的阻值最后得到符合要求的脈沖， 因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)改變電阻電容微調(diào)頻率， 取代了用分頻器對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行分頻，從而使電路簡(jiǎn)單了。在倒計(jì)時(shí)顯示電路部分中，由計(jì)數(shù)器74LS192，數(shù)碼管顯示器組成。利用74LS192計(jì)數(shù)器作為倒計(jì)時(shí)的芯片，當(dāng)主持人按下?lián)尨鸢粹o時(shí)，74LS192被置初始值，搶搭時(shí)間開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，并通過(guò)74LS48編碼器將即時(shí)時(shí)間進(jìn)行編碼，并送到數(shù)碼管，顯示此時(shí)的時(shí)間。假如在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，即搶答時(shí)間為0 時(shí)，則

8、計(jì)數(shù)器停止倒計(jì)時(shí)， 將鎖存器鎖存， 禁止選手搶答， 搶答時(shí)間數(shù)碼管顯示為 0，蜂鳴器鳴叫一秒； 假如在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有人搶答， 則計(jì)數(shù)器停止倒計(jì)時(shí)， 將鎖存器鎖存，禁止選手搶答，搶答時(shí)間停止倒計(jì)時(shí)，蜂鳴器鳴叫秒，與此同時(shí)，回答時(shí)間開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，并通過(guò) 74LS48編碼器將即時(shí)時(shí)間進(jìn)行編碼，并送到數(shù)碼管，顯示此時(shí)的時(shí)間， 若規(guī)定時(shí)間內(nèi)選手沒(méi)有回答完， 則計(jì)數(shù)器停止倒計(jì)時(shí)， 回答時(shí)間數(shù)碼管顯示為 0，蜂鳴器鳴叫一秒。在報(bào)警電路部分中， 由 555 定時(shí)器和電阻電容接合成單穩(wěn)態(tài)電路， 產(chǎn)生所需要的脈沖 ，然后接入蜂鳴器構(gòu)成。選擇結(jié)果： 方案二 。原因：雖然用 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的穩(wěn)定性和精確性

9、沒(méi)有石英晶體振蕩器高，但由于后者設(shè)計(jì)方便， 操作簡(jiǎn)單， 成為了設(shè)計(jì)時(shí)的首選。系統(tǒng)框圖搶答按鈕LED 顯示電路搶答控制電路主持人控制開(kāi)關(guān)圖 1四人智力搶答器方案二設(shè)計(jì)框圖報(bào)警電路3 單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇計(jì)時(shí)控制電路搶答電路設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示時(shí)搶答電路的功能有兩個(gè)：一是能分辨出選手按按鈕的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，用 LED發(fā)光二級(jí)管顯示表示； 二是要使其他選手的按鈕操作無(wú)效。因秒脈沖產(chǎn)生電路此，選用四 D觸發(fā)器 74LS175、四輸入端與非門(mén)74LS20和六組反相器 74LS04以及 LED燈顯示電路完成上述功能。74LS175 是常用的四上升沿 D 觸發(fā)器集成電路， 里面含有 4

10、組 d 觸發(fā)器，可以用來(lái)構(gòu)成寄存器，搶答器等功能部件。當(dāng)清除端 MR 為低電平時(shí)，輸出端 Q 為低電平。在時(shí)鐘 CP 上升沿作用下， Q 與數(shù)據(jù)端 D 相一致。當(dāng) CP 為高電平或低電平時(shí)， D 對(duì) Q 沒(méi)影響。其引腳圖及真值表如下圖所示。圖 2 74LS175 的引腳圖表 1 74LS175 真值表根據(jù)各芯片功能及搶答器的功能要求，搶答器電路如下所示VCCR51kU1:AU21242D0Q0U1:B3Q01k5774LS04D1Q1346U1:C12Q110D2Q21kQ21156131574LS04D3Q3U1:DQ3141k1374LS04129CLK11kMR74LS0474LS175

11、5U3:A4GND63200291111174LS20U3:BU1:E74LS0474LS201188U1:F74LS049圖 3搶答器電路工作原理：圖三四個(gè)按鈕為四位選手的搶答開(kāi)關(guān)， 單刀開(kāi)關(guān)為主持人控制開(kāi)關(guān)。當(dāng)主持人控制開(kāi)關(guān)置于清零狀態(tài)，即閉合時(shí)，清除端MR 為低電平，輸出端Q為低電平，于是LED 燈滅，此時(shí)搶答電路不工作。當(dāng)主持人控制開(kāi)關(guān)置于開(kāi)始狀態(tài)， MR 為高電平， 74LS175的 Q 經(jīng)四輸入與非門(mén) (U3:A) 輸出接入到搶答按鈕左邊的公共端， 按鈕右邊經(jīng)反相器接到74LS175的輸入端 D，并且同時(shí)接到四輸入與非門(mén)（ U3：B) ，再經(jīng)兩個(gè)反相器延時(shí)接到74LS175的時(shí)鐘

12、CLK端，搶答器處于等待工作狀態(tài)。若有選手（假設(shè)為 1 號(hào)選手）按動(dòng)搶答開(kāi)關(guān)（即按下按鈕瞬間），此時(shí)74LS175的輸入端 D0 為高電平， 74LS175的時(shí)鐘 CLK由低電平變?yōu)楦唠娖?，在上升沿的作用下，輸出?Q0 與輸入端 D0 一致，即為高電平， 1 號(hào)對(duì)應(yīng)的 LED 燈亮。同時(shí)，由于 Q0 為低電平，與非門(mén)（ U3： A ）輸出為高電平，將按鈕的公共端變?yōu)楦唠娖?，若此時(shí)按鈕還處于閉合狀態(tài)，則與非門(mén)（U3：B）輸出為低電平，使 CLK變?yōu)榈碗娖剑?此時(shí) 74LS175處于禁止工作狀態(tài)， 其他選手搶答按鈕的輸入信號(hào)不會(huì)被接受。 這就保證了搶答者優(yōu)先性以及搶答電路的準(zhǔn)確性。答題結(jié)束后，主

13、持人開(kāi)關(guān)置于清零狀態(tài)，LED燈滅，一但恢復(fù)初始狀態(tài)，以便進(jìn)入下一輪搶答環(huán)節(jié)。定時(shí)電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求搶答器具有定時(shí)功能， 且節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度， 可設(shè)定一次搶答的時(shí)間（設(shè)為 10s）和回答的時(shí)間（設(shè)為 60 秒）。設(shè)計(jì)中選用十進(jìn)制同步加 / 減計(jì)數(shù)器 74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)， 74LS192是具有置數(shù)和清零功能，其引腳圖和邏輯圖如圖 4 所示，功能表如表 2 所示。圖 4 74LS192 引腳圖和邏輯圖P0、P1、 P2、P3置數(shù)并行數(shù)據(jù)輸入；Q0、Q1、 Q2、Q3計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)輸出；MR清零端；PL置數(shù)端；CPu 加法計(jì)數(shù)CP輸入；CPd 減法計(jì)數(shù)CP輸入；TCu 進(jìn)位輸出端；TCd 借

14、位輸出端。表 2 74LS192 功能表根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 需要兩片 74LS192構(gòu)成 100 進(jìn)制減計(jì)數(shù)器。由功能真值表可知，只需將個(gè)位 74LS192的借位輸出端 TCd與十位 74LS192的 CPd即可實(shí)現(xiàn) 100 進(jìn)制減計(jì)數(shù)。值得注意的是，要使其實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)， CPu端口必須接高電平。本課程設(shè)計(jì)采用四片 74LS192，其中兩片控制搶答時(shí)間，另外兩片控制回答時(shí)間。計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。 秒脈沖電路由 555 構(gòu)成的多諧振蕩器構(gòu)成，如圖 5 所示。多諧振蕩器無(wú)需外加輸入信號(hào)就能在接通電源自行產(chǎn)生矩形波輸出。VCC84RCCVU12R615k3矩形波輸出Q7DC5CV2TRR76

15、8kDN6GTH1555C1C2100n10uGND因?yàn)橹芷跒橐幻?，所以頻率是圖 15 赫茲多。諧圖振中蕩電器容的充放電時(shí)間分別是：t1=R7× C2×ln2 （ R7×C2）t2=(R6+R7)×C2× ln2 (R6+R7)C2所以 555 的 3 端輸出的頻率為：f=1/(t1+t2)(2R6+R7)C2我們采用的電阻和電容值分別是：R6=15K，R7=68K，C2=10uf, 滿足上式，即得到的是秒脈沖。由以上集成芯片設(shè)計(jì)的定時(shí)電路如圖6 所示。U4AU5AU4BU5BU4CU5CU4DU5DU4EU5EU4FU5FU4GU5GU6AU

16、6BU6CU6DU6EU6FU6GU7AU7BU7CU7DU7EU7FU7GGNDABCDEF G4444444UU UU UU U3210954111111ABCDEFGVCCQQQQQQQOBIR/BTIABCDBRL7126453U474LS48ABCDEFG5555555UU UU UUU3210954111111ABCDEFG QQQQQQQOBIR/BTIABCDBRL7126453U574LS48ABCDEF G6666666UU UU UU U3210954111111ABCDEFGU6QQQQQQQ74LS48OBIR/BTIABCDBRL7126453ABC DEFG777

17、7777UUU U UUU3210954111111ABCDEFG QQQQQQQOBIR/BTIABCDBRL7126453U774LS4832672332672311110123U DU80123U DU9QQQQC C74LS192QQQQC C74LS192TTTT0123PNL R0123PNL RDDDDUDP MDDDDUDP MRP151095414510954141111111198765432112341234RESPACK-8ODSW1ODSW2NNFDIPSWC_4FDIPSWC_4FFOO55U13:B364574LS11R615kR768kC210u32672332

18、67231111012 3U DU100 123U DU11QQQQC C74LS192QQQQC C74LS19TTTT0123PNL R0123PNL RDDDDUDP MDDDDUDP MRP251095414510954141111111198765432112341234RESPACK-8ODSW3ODSW4NNFDIPSWC_4FDIPSWC_4FFOO55GNDVCCU13:A18U12212133QCR474LS11C7VDCCV56D2THNTRG1555C1100nGND工作原理：首先主持人根據(jù)題的圖難6易程定度時(shí)改電變路撥碼開(kāi)關(guān)DSW1-4的狀態(tài)，從而改變 74LS192

19、的輸入端 D3D2D1D0的電平來(lái)確定搶答時(shí)間 （假定為 10 秒）和回答時(shí)間（假定為60 秒）， 555 構(gòu)成秒脈沖產(chǎn)生電路為計(jì)時(shí)電路提供脈沖。搶答開(kāi)始前主持人閉合開(kāi)關(guān)，74LS192的置數(shù)端 PL 為低電平有效，處于置數(shù)狀態(tài)，數(shù)碼管顯示定時(shí)時(shí)間。搶答開(kāi)始，主持人打開(kāi)開(kāi)關(guān)，搶答計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，555 產(chǎn)生的秒脈沖與十位74LS192借位輸出端（其初始狀態(tài)為高電平）以及搶答按鈕公共端的反相信號(hào)相與。計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)至00，十位 74LS192借位輸出端為低電平，計(jì)數(shù)器停止工作，產(chǎn)生報(bào)警。計(jì)時(shí)期間有人搶答，搶答減計(jì)數(shù)器停止計(jì)時(shí)，搶答顯示器上顯示此刻時(shí)間，同時(shí)，回答計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減計(jì)

20、數(shù)至 00，計(jì)數(shù)器停止工作，產(chǎn)生報(bào)警。報(bào)警電路設(shè)計(jì)由 555 定時(shí)器和電阻電容構(gòu)成的報(bào)警電路如圖7 所示。圖中 555 定時(shí)器用來(lái)構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路。圖 7具有微分環(huán)節(jié)的555 單穩(wěn)態(tài)電路工作原理 : 由于外界觸發(fā)脈沖 ui 加了進(jìn)來(lái)，電路 uo 由低電平變?yōu)楦唠娖降皆俅巫優(yōu)榈碗娖竭@段時(shí)間就是暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間。暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間 Tw計(jì)算如下：顯然，改變定時(shí)元件 R 或 C 即可改變延時(shí)時(shí)間 Tw。我們采用的電阻和電容值分別是：R=91K，C=10uf, 滿足上式，來(lái)產(chǎn)生 1 秒的延時(shí)時(shí)間；和 R=47K，C=10uf,來(lái)產(chǎn)生秒的延時(shí)時(shí)間。 3 端的輸出信號(hào)接揚(yáng)聲器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出

21、 1 秒的聲音；當(dāng)有選手搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出秒的聲音。4 完整的電路圖及電路的工作原理完整電路圖通過(guò)控制電路將搶答、 定時(shí)電路進(jìn)行連接后， 構(gòu)成了搶答器電路的整體設(shè)計(jì)，總電路圖如圖 8 所示：VCCR51kU1:AU21U1:B24D0Q021k35Q074LS04D1Q173461kU1:C12Q110D2Q2Q21156131574LS04D3Q31kU1:DQ314U4AU4BU4CU4DU4EU4FU4GU5AU5BU5CU5DU5EU5FU5GU6AU7AU6BU7BU6CU7CU6DU7DU6EU7EU6FU7FU6GU7GGND1374LS04129CLK1k1MR74LS0474

22、LS1755U3:A4GND632002911111U1:E74LS20U3:B74LS0474LS20118U16:AU1:F28374LS0419ABC DEFG4444444UUUUUUU3210954111111VCCABC DE FGQQQ QQ Q QOBIR/BTAB C DIRBL7126453U474LS48ABC DEFG5555555UUU UUUU3210954111111ABCDEFG QQQQQQQOBIR/BTA BIC D BR L7126453U574LS48AB C DE F G6666666UU U UU U U3210954111111ABC DE FG

23、U6QQQ QQ Q Q74LS48OBIR/BTAB C DIB RL7126453A BCD E FG7777777U UUU U UU3210954111111A BC DEFGU7Q QQ QQQ Q74LS48OBIR/BTA BIC D BR L712645374LS08U14:A1 274LS04VCCR847k8U1734R11VCCQCRC200kV7DCCV5R6U12C7815kD62THNTR4C3GQRCC61C80.1uV7555DC10u100n32672332672311110 123U DU80123U DU9Q QQQC CQQQQC CT T74LS192

24、T T74LS1920 123PNLR0123PNL RD DDDU DP MDDDDUDP M5109541451095414RP11111111198765432112341234RESPACK-8NDSW1NDSW2OOFDIPSWC_4FDIPSWC_4FFOO326723110123UDU10QQ Q QCCTT74LS1920123PNL RDD D DU DP M51095414RP211119876543211234RESPACK-8NDSW3ODIPSWC_4FFO326723110123U DU11Q QQ QC CT T74LS1920123P N LRD DD DU D

25、PM5109541411111234ODSW4NFDIPSWC_4FO0198BUZ1BUZZER5CVR7VCC68k2D6GNDTRNGTH1555R10C1C291kU15100n810u3QC4R9R200kC7VDCU16:CCV5GND7432DC462THNTRG0.1uC31555C510u100nGND55U13:B34 6574LS11U16:B46574LS0855U13:AGND12 121374LS11圖 8總電路圖工作原理下面介紹四路智力競(jìng)賽搶答器的使用原理。首先是各個(gè)選手分別對(duì)應(yīng)的按鈕編號(hào)是、，搶答后選手對(duì)應(yīng)的 LED燈被點(diǎn)亮，揚(yáng)聲器發(fā)出秒的響聲。然后是主持人對(duì)整

26、個(gè)電路系統(tǒng)清零，將開(kāi)關(guān)置于“清零”的位置，輸出低電平，分為兩路：一路與搶答計(jì)數(shù)器的十位74LS192借位輸出端 TCd相與后接到74LS175的清除端 MR，當(dāng)搶答計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)至00 時(shí)，十位 74LS192借位輸出端為低電平，計(jì)數(shù)器停止工作，此時(shí)MR端為低電平， 74LS175處于禁止工作狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)預(yù)定時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，自動(dòng)給出信號(hào)停止搶答，并產(chǎn)生報(bào)警；另一路低電平與四個(gè)計(jì)數(shù)器74LS192的 PL 端相連，使 74LS192的置數(shù)端 PL 為低電平有效，處于置數(shù)狀態(tài)，數(shù)碼管顯示定時(shí)時(shí)間。接下來(lái)主持人根據(jù)題目的難易程度設(shè)置搶答時(shí)間和回答時(shí)間，此設(shè)定可以通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)，從而改變輸入四片

27、74LS192的四個(gè)輸入端 D3、D2、D1、D0的高低電平來(lái)進(jìn)行（例如要設(shè)定搶答時(shí)間為10 秒, 就將搶答計(jì)數(shù)器十位的74192 的 D3、D2、D1、D0分別置位為 0、0、0、1，而將個(gè)位的 74LS192的 D3、D2、D1、 D0都置于 0；要設(shè)定回答時(shí)間為60 秒, 就將回答計(jì)數(shù)器十位的74192的 D3、D2、D1、D0分別置位為 0、1、1、0，而將個(gè)位的 74LS192的 D3、D2、D1、D0都置于 0）。當(dāng)主持人宣讀完題目說(shuō)“開(kāi)始”并將開(kāi)關(guān)置于“開(kāi)始”位置后，輸出為高電平， 此高電平有兩路方向： 一路輸出到搶答計(jì)數(shù)器 74LS192的 LD端，使其處于高電平而開(kāi)始減計(jì)數(shù)； 還有一路與搶答計(jì)數(shù)器的十位 74LS192借位輸出端 TCd相與后接到 74LS175的清除端 MR，使其處于高電平而開(kāi)始工作。當(dāng)任意一個(gè)選手搶答時(shí)， 假設(shè)為號(hào)選手按動(dòng)搶答開(kāi)關(guān)， 此時(shí) 74LS175的輸入端 D0 為高電平， 74LS175的時(shí)鐘 CLK由低電平變?yōu)楦唠娖?，在上升沿的作用下，輸出?Q0 與輸入端 D0 一致，即為高電平， 1 號(hào)對(duì)應(yīng)的 LED 燈亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出秒的響聲，并且電路將信號(hào)鎖存， 74LS175處于禁止工