抢答器 课程设计
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XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
原理：
采用 C 语言编程，程序如下：
#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
74HC573 八进制 3 态非反转透明锁存器 当锁存使能端 LE 为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是 说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据 会被锁存。
74HC148 优先编码器为 16 脚的集成芯片，除电源脚 VCC(16)和 GND(8)外，其余输入、输出脚 的作用和脚号如图中所标。其中 I 0— I 7 为输入信号， A2,A1,A0 为三位二进制编码输出信 号， EI 是使能输入端， EO 使能输出端， G S 为片优先编码输出端。
while(1)
{
int i=5;
P0=0x00; P1=0xff;P3=0x00;
while(i+1)
{
P0=~DSY_CODE[i];
i=m/1200; m--;
if (P3==0x00)
//抢答
switch(P1)
{
case 0xfe: P3=~DSY_CODE[1]; break;
case 0xfd: P3=~DSY_CODE[2]; break;
74190 十进制同步可逆单时钟计数器
引出端符号
ＣＯ／ＢＯ
进位输出／错位输出端
ＣＰ
时钟输入端（上升沿有效）
Ｄ０～Ｄ３
并行数据端
_____
CT
计数控制端（低电平有效）
—————
ＬＤ
异步并行植入控制端
Ｑ０～Ｑ３
RC
行波时钟输入端（低电平有效） 复位端
555 计时器 是一种集成电路芯片，常被用于定时器、脉冲发生
《电子技术课程设计》实训报告
题 目 _____六人抢答器_____ 学生姓名 专业班级 电子科学与技术 学号 系 （部） 电气信息工程系 指导教师 实训时间 2012.6.11-2012.6.22
实训报告评语
等级： 评阅人：
职称： 年月日
一、 实训目的
1、培养动手能力，在实践中加强对理论知识的理解。 2、掌握对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的
六、安装及调试
1. 检查、测试元器件确保元件正常工作。 2. 根据原理图及实物连接图合理布局。 3. 首先连接抢答部分，从抢答按键开始连接然后是 74573 锁存器然后是 74148 编码器及
4511 显示译码器和数码管。采用边安装边调试的方法进行连接从而减少错误。待抢答部 分都连接完毕测试正常后接通电源观察抢答部分能否正常工作。 4. 然后进行倒计时部分的焊接。从 555 入手然后是 74190 最后 4511 和数码管以及 74LS00。 5. 全部连接完毕后，接通电源测试。 6. 一切正常，上交给老师。
CD4511 是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器。 具有 BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 CMOS 电路能提供较大的拉电 流。可直接驱动 LED 显示器。
CD4511 引 脚 图
其功能介绍如下： BI：4 脚是消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管
在实物连接的过程中也出现了很多的问题，其一是在我们将抢答部分连接完毕后测 试发现数码管显示不正常的字符，经检查发现是由于数码管的引脚连接翻了。其二是测 试时采用两节干电池供电实物不能够正常工作，经分析发现若采用 3V 供电 555 产生的 信号不正常。 因此电源采用 4.2V，若太大会导致数码管烧坏。
三、实训要求
1、识别不同的电子元器件的规格和种类，熟练掌握焊接技术。 2、按照电路图设计合理安排元器件的位置，连接好电路，对接口进行焊接，完成对指定
功能的测试。未达到测试要求的重新调试，直至排除故障。
四、实训电路设计
实训题目：抢答器 设计方案一：由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成。
电路图：
proteus 仿真 下载地址：http://115.com/file/dpjudnn2 密码：123 所用芯片：74HC573、74HC148、4511、74190、555、74ls00、共阴数码管。 各芯片功能资料：
全过程的方法。 3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。 4、学习使用 proteus、protel 电路仿真与设计软件，动手绘制电路图。
二、实训设备及仪器
1、电烙铁：焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为 30 w，烙铁头是铜制。 2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。 3、锡丝：由于锡熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。 4、松香，导线，剥线钳等其它需要用到的工具。 5、相关实验项目所需的电路板，电子元件等。
管脚说明：
VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL
门电流。当 P0 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输 入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数 据/地址的低八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入 口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必 须接上拉电阻。
实现功能：
主持人将电路复位后电路进入倒计时状态，五人抢答使数码管无显示若有人抢答 数码管显示对应选手的编号。若在倒计时结束过程中一直未抢答，则不能抢答。
方案二：通过单片机实现功能。
电路图：
所用芯片：AT89C51、共阴数码管。
AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称 单片机。拥有 128 字节内部 RAM，32 个 I/O 口线，两个 16 位定时/计数器， 一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。 同时，AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作 模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时/计数器，串行通信口及 中断系统继续工作。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时 间。
/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不 管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET； 当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引 脚也用于施加 12V 编程电源（VPP）。
sbit res=P1^7;
Βιβλιοθήκη Baidu
//定义 P1^7 口为复位端
uchar code DSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//对 0~9 显示编码
//主程序
void main()
{
long int m=7199;
default : break;
}
else ;
while (i+1==0)
if (res==0)
// 复位
{
m=7199;
break;
}
} } }
五、实训结果及分析
上电后复位倒计时部分开始工作，此时还未抢答。 二号选手抢答，抢答信号锁定其他选手不能再抢答。
倒计时结束过程中一直未抢答，倒计时结束后不能抢答。
倒计时部分由 74190 可逆十进制计数器实现。74190 所 需的脉冲信号由 555 产生。通过 190 的 PL 端低电平同步 置数来复位倒计时部分，当倒计时未到 0 时 TC 端为低电 平通过导线的反馈作用锁存器处于导通状态，倒计时到达 0 后 TC 端由低电平变为高电平通过反馈是锁存器进入锁 存状态。同时 TC 端将低电平反馈到其使能端使计数器保 持到输出 0 的状态,等待下一次复位后再次进入倒计时状态。
七、实训心得：
首先，通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在此次设计 过程中，我们共准备了两套方案。通过此次设计让我对个芯片有了进一步的了解。同时 对单片机有了初步的认识，由于单片机的课程为下学期的课程所以此次实训的实物制作 采用第一套方案制作。在对第一套方案的设计过程中根据所做器件所具备的功能选择器 件，并通过各器件的性能搭配连接从而实现功能。通过电路图感觉实物制作时应该也不 会太困难，然而通过实训这两周的实物连接发现仿真与实物之间存在着很大的差别，因 为原理图上的各引脚对应在芯片上就不是那么整齐了，虽然费了很大的功夫将实物连接 图给画了出来，但焊接时还是会出现很多困难，这也造成了实物的焊点以及走线不太美 观。
case 0xfb: P3=~DSY_CODE[3]; break;
case 0xf7: P3=~DSY_CODE[4]; break;
case 0xef: P3=~DSY_CODE[5]; break;
case 0xdf: P3=~DSY_CODE[6]; break;
case 0xbf: P3=~DSY_CODE[7]; break;
P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输 出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口 被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为低八位地址接收。
P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输 入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内 部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进 行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优 势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器 的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
器和振荡电路。555 可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。
真值表：
原理：
1. 抢答部分（原理图上部） 当电路复位后 74ＨＣ573 锁存器 LE 为高电平锁存器处于导通状态，若无人抢
答 D0~D7、Q0~Q7 均为高电平则 74148 编码器的 GS 端为高电平 A2、A1、A0 为 高电平通过 4511 显示译码器后输入数码管的各端均为低电平数码管无显示。若 有人抢答 当按键按下后抢答信号通过锁存器进入编码器编码同时 GS 端成低电平 并将低电平通过导线反馈到锁存器从而使锁存器进入锁存状态使得后面的抢答 信号不能通过。编码器的数据也得到保持同时数码管显示对应按键的编号。 2. 倒计时部分（原理图下部）
均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT：3 脚是测试输入端，当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1，不管输入 DCBA 状态
如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。 LE：锁定控制端，当 LE=0 时，允许译码输出。 LE=1 时译码器是锁定保持状态，
译码器输出被保持在 LE=0 时的数值。 A1、A2、A3、A4、为 8421BCD 码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。
P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电 流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输 入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1） P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
原理：
采用 C 语言编程，程序如下：
#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
74HC573 八进制 3 态非反转透明锁存器 当锁存使能端 LE 为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是 说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据 会被锁存。
74HC148 优先编码器为 16 脚的集成芯片，除电源脚 VCC(16)和 GND(8)外，其余输入、输出脚 的作用和脚号如图中所标。其中 I 0— I 7 为输入信号， A2,A1,A0 为三位二进制编码输出信 号， EI 是使能输入端， EO 使能输出端， G S 为片优先编码输出端。
while(1)
{
int i=5;
P0=0x00; P1=0xff;P3=0x00;
while(i+1)
{
P0=~DSY_CODE[i];
i=m/1200; m--;
if (P3==0x00)
//抢答
switch(P1)
{
case 0xfe: P3=~DSY_CODE[1]; break;
case 0xfd: P3=~DSY_CODE[2]; break;
74190 十进制同步可逆单时钟计数器
引出端符号
ＣＯ／ＢＯ
进位输出／错位输出端
ＣＰ
时钟输入端（上升沿有效）
Ｄ０～Ｄ３
并行数据端
_____
CT
计数控制端（低电平有效）
—————
ＬＤ
异步并行植入控制端
Ｑ０～Ｑ３
RC
行波时钟输入端（低电平有效） 复位端
555 计时器 是一种集成电路芯片，常被用于定时器、脉冲发生
《电子技术课程设计》实训报告
题 目 _____六人抢答器_____ 学生姓名 专业班级 电子科学与技术 学号 系 （部） 电气信息工程系 指导教师 实训时间 2012.6.11-2012.6.22
实训报告评语
等级： 评阅人：
职称： 年月日
一、 实训目的
1、培养动手能力，在实践中加强对理论知识的理解。 2、掌握对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的
六、安装及调试
1. 检查、测试元器件确保元件正常工作。 2. 根据原理图及实物连接图合理布局。 3. 首先连接抢答部分，从抢答按键开始连接然后是 74573 锁存器然后是 74148 编码器及
4511 显示译码器和数码管。采用边安装边调试的方法进行连接从而减少错误。待抢答部 分都连接完毕测试正常后接通电源观察抢答部分能否正常工作。 4. 然后进行倒计时部分的焊接。从 555 入手然后是 74190 最后 4511 和数码管以及 74LS00。 5. 全部连接完毕后，接通电源测试。 6. 一切正常，上交给老师。
CD4511 是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器。 具有 BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 CMOS 电路能提供较大的拉电 流。可直接驱动 LED 显示器。
CD4511 引 脚 图
其功能介绍如下： BI：4 脚是消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管
在实物连接的过程中也出现了很多的问题，其一是在我们将抢答部分连接完毕后测 试发现数码管显示不正常的字符，经检查发现是由于数码管的引脚连接翻了。其二是测 试时采用两节干电池供电实物不能够正常工作，经分析发现若采用 3V 供电 555 产生的 信号不正常。 因此电源采用 4.2V，若太大会导致数码管烧坏。
三、实训要求
1、识别不同的电子元器件的规格和种类，熟练掌握焊接技术。 2、按照电路图设计合理安排元器件的位置，连接好电路，对接口进行焊接，完成对指定
功能的测试。未达到测试要求的重新调试，直至排除故障。
四、实训电路设计
实训题目：抢答器 设计方案一：由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成。
电路图：
proteus 仿真 下载地址：http://115.com/file/dpjudnn2 密码：123 所用芯片：74HC573、74HC148、4511、74190、555、74ls00、共阴数码管。 各芯片功能资料：
全过程的方法。 3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。 4、学习使用 proteus、protel 电路仿真与设计软件，动手绘制电路图。
二、实训设备及仪器
1、电烙铁：焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为 30 w，烙铁头是铜制。 2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。 3、锡丝：由于锡熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。 4、松香，导线，剥线钳等其它需要用到的工具。 5、相关实验项目所需的电路板，电子元件等。
管脚说明：
VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL
门电流。当 P0 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输 入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数 据/地址的低八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入 口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必 须接上拉电阻。
实现功能：
主持人将电路复位后电路进入倒计时状态，五人抢答使数码管无显示若有人抢答 数码管显示对应选手的编号。若在倒计时结束过程中一直未抢答，则不能抢答。
方案二：通过单片机实现功能。
电路图：
所用芯片：AT89C51、共阴数码管。
AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称 单片机。拥有 128 字节内部 RAM，32 个 I/O 口线，两个 16 位定时/计数器， 一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。 同时，AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作 模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时/计数器，串行通信口及 中断系统继续工作。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时 间。
/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不 管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET； 当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引 脚也用于施加 12V 编程电源（VPP）。
sbit res=P1^7;
Βιβλιοθήκη Baidu
//定义 P1^7 口为复位端
uchar code DSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//对 0~9 显示编码
//主程序
void main()
{
long int m=7199;
default : break;
}
else ;
while (i+1==0)
if (res==0)
// 复位
{
m=7199;
break;
}
} } }
五、实训结果及分析
上电后复位倒计时部分开始工作，此时还未抢答。 二号选手抢答，抢答信号锁定其他选手不能再抢答。
倒计时结束过程中一直未抢答，倒计时结束后不能抢答。
倒计时部分由 74190 可逆十进制计数器实现。74190 所 需的脉冲信号由 555 产生。通过 190 的 PL 端低电平同步 置数来复位倒计时部分，当倒计时未到 0 时 TC 端为低电 平通过导线的反馈作用锁存器处于导通状态，倒计时到达 0 后 TC 端由低电平变为高电平通过反馈是锁存器进入锁 存状态。同时 TC 端将低电平反馈到其使能端使计数器保 持到输出 0 的状态,等待下一次复位后再次进入倒计时状态。
七、实训心得：
首先，通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在此次设计 过程中，我们共准备了两套方案。通过此次设计让我对个芯片有了进一步的了解。同时 对单片机有了初步的认识，由于单片机的课程为下学期的课程所以此次实训的实物制作 采用第一套方案制作。在对第一套方案的设计过程中根据所做器件所具备的功能选择器 件，并通过各器件的性能搭配连接从而实现功能。通过电路图感觉实物制作时应该也不 会太困难，然而通过实训这两周的实物连接发现仿真与实物之间存在着很大的差别，因 为原理图上的各引脚对应在芯片上就不是那么整齐了，虽然费了很大的功夫将实物连接 图给画了出来，但焊接时还是会出现很多困难，这也造成了实物的焊点以及走线不太美 观。
case 0xfb: P3=~DSY_CODE[3]; break;
case 0xf7: P3=~DSY_CODE[4]; break;
case 0xef: P3=~DSY_CODE[5]; break;
case 0xdf: P3=~DSY_CODE[6]; break;
case 0xbf: P3=~DSY_CODE[7]; break;
P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输 出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口 被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为低八位地址接收。
P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输 入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内 部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进 行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优 势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器 的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
器和振荡电路。555 可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。
真值表：
原理：
1. 抢答部分（原理图上部） 当电路复位后 74ＨＣ573 锁存器 LE 为高电平锁存器处于导通状态，若无人抢
答 D0~D7、Q0~Q7 均为高电平则 74148 编码器的 GS 端为高电平 A2、A1、A0 为 高电平通过 4511 显示译码器后输入数码管的各端均为低电平数码管无显示。若 有人抢答 当按键按下后抢答信号通过锁存器进入编码器编码同时 GS 端成低电平 并将低电平通过导线反馈到锁存器从而使锁存器进入锁存状态使得后面的抢答 信号不能通过。编码器的数据也得到保持同时数码管显示对应按键的编号。 2. 倒计时部分（原理图下部）
均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT：3 脚是测试输入端，当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1，不管输入 DCBA 状态
如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。 LE：锁定控制端，当 LE=0 时，允许译码输出。 LE=1 时译码器是锁定保持状态，
译码器输出被保持在 LE=0 时的数值。 A1、A2、A3、A4、为 8421BCD 码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。
P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电 流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输 入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1） P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 。