兰州理工大学《数字电子技术》课程设计说明书
1.5整体电路设计及工作原理
整体电路如图7所示
图7 整体电路图
各单元电路的工作原理以在前文讲过，此处不再赘述。
整体电路分为抢答电路，定时电路，报警电路，脉冲发生电路。抢答电路完成基本的抢答功能，采用74ls148进行编码，74ls279进行锁存。定时电路采用74ls192，接成减数计数。报警电路用555芯片接成多谐振荡器，它的控制信号为定时电路高位片的借位信号。脉冲发生电路也用555芯片接成多谐振荡器，频率为1HZ。
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1.6主要参数计算
脉冲发生电路： f?1t?10.7(R1?2R2)C1?1HZ （公式1）
取：R1?15KΩ R2?68KΩ 得：C1?10?F报警电路: f?1t?
1?4KHZ0.7(R3?2R4)C2
取：R3?10KΩ R4?12KΩ 得：C2?10?F
1.71Hz发生器
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2电路的仿真
2.1 抢答电路的仿真
抢答电路的仿真如图8所示：
图8 抢答电路仿真图
此电路在仿真过程中需要注意在七段数码管和7448之间加上拉电阻，否则七段数码管无法显示。其他功能满足要求。
开关接地时灭灯，开关打开时开始抢答。当有一队抢答后，其他队伍抢答无效，满足设计要求。
2.2 定时电路的仿真
定时电路仿真图如图9所示：
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ABCD151109ABCDEFGVCC5VCKCKU14ABCDEFGU161234567R19R20R21R22R23R24R25560Ω560Ω560Ω560Ω560Ω560Ω560Ω891011121314131211109151415161718192021R26R27R28R29R30R31R32560Ω560Ω560Ω560Ω560Ω560Ω560Ω222324252627281312111091514OAOBOCODOEOFOG~LT~RBI~BI/RBO712635471262930313213123267354~LT~RBI~BI/RBOU157448NOAOBOCODOEOFOGU177448NABCDABCD3833343536U1AU1974LS192D4174LS00D40U21A74LS00D013123267XFG1QAQBQCQD~BO~CO~LOADCLRUPDOWNU1874LS192DQAQBQCQD~LOADCLR1114~BO~CO54UPDOWN1114
R110kΩ39J2Key = A 054VCC75151109ABCD37图9 定时电路仿真图
开关闭合时置数30，开关打开时开始倒数计时，到00后停止，满足设计要求。电路中加入了一个非门，是为了让抢答后，计数立即停止，不会因为脉冲多计一个数。
2.3 脉冲发生电路的仿真
脉冲发生电路仿真图如图10所示：
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图10 脉冲发生电路仿真图
为了便于仿真，我将电阻的参数改小，以便让仿真软件能够仿真出波形，波形图如图11所示：
图11 仿真波形
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