智力竞赛抢答装置

广州大学学生实验报告开课学院及实验室：机械与电气工程学院电子楼410年月日学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号实验课程名称数字电子技术实验成绩实验项目名称智力竞赛抢答装置指导老师胡晓一、实验目的1、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。2、理解智力竞赛抢赛器的工作原理。3、掌握简单数字系统实验、调试及故障排除方法二、实验原理图4－20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，需清除信号，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“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，直到再次清除信号为止。三、实验仪器、材料1．+5V直流电源2．双踪示波器3．双踪示波器4．直流数字电压表5．逻辑电平开关6．逻辑电平显示器7．74LS175、74LS20、74LS74、74LS00四、实验步骤1．测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能测试方法参照数字电子技术实验有关内容，判断器件的好坏。2．按图1－1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。3．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（参照数字电子技术实验有关内容）。4．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）重复上述的内容，改变K1、K2、K3、K4任一个开关状态，观察抢答器的工作情况。五、实验过程原始记录1、开关S置零后，发光二极管全灭。将开关S置“1”。当K1最先闭合时，Q1时亮，即使其他开关置“1”，对应的灯也不会亮。K2、K3、K4的情况相同。2、断开抢答器电路中CP脉冲源电路，F3输出脉冲频率约为4kHz，F4输出脉冲频率为1kHz。六、实验结果及分析实验结果如上所示。实验过程中的体会：1、实验前检查所使用的集成芯片非常重要，否则连完线后可能会功亏一篑；2、实验中要测试所使用的导线、开关、发光二极管是否可用，可用导线把开关与发光二极管连起来，把开关置于高电平看发光二极管是否亮，这样可一起检查3个器件的情况；3、实验中的连线较多，要提前做好预习，标好所使用芯片引脚的标号，可以节省很多时间。