如上展示了整个抢答器的功能，但在实现这些功能的过程中还是有很多需要我们处里的问题，例如我们的选手编码输入是从I0开始的，一号选手的编码为0000，而我们要在段码管上显示1，同理2号选手的编码为0001，而我们要在段码管上显示2。这就要求我们对存储器74HC373的输出端加1，又因为当没有选手抢答是编码器也会每位输出也会是低电平为0000，所以我们要把它与一号选手区分开，就在没有选手抢答时，对存储器的输出不加1，我们是通过编码器的输出标志GS作为加法器74HC283的使能输入端。如图3.7所示。当无选手抢答时，段码管会显示0，灯泡都不会亮，如图3.8为无选手抢答的电路状态图。
图3.7 对选手编号加1电路
图3.8 无选手抢答电路状态
当加法器74HC283加1后为四位输出，如连接在一个段码管上也可显示选手编码，只是10号选手显示的是A，为了使显示更加清晰，我们通过特定的逻辑关系，将加法器的四输出改为五输出，五输出中，一个作为高位段码管的最低位输入，其余四输出作为低位段码管的四个输入，电路图如图3.9所示。此时如果1到9号选手抢到答题权则显示01到09，当10号选手抢到答题权则显示10。如图3.10为10号选手抢到答题权的情况。
小灯泡的连接是通过译码器实现的，连接比较简单，可以在图2.10中看到具体连接方法，这里不再介绍。需要注意的是译码器的输出时低有效，需要加非门后连在小灯泡上才能使对应的译码选手灯泡点亮。
- 13 -
图3.9 段码管显示电路
图3.10 10号选手抢答到的状态显示
- 14 -
第四章 系统测试及改进
4.1电路的仿真测试
按照设计的方案，选择合适的芯片在Multisim仿真软件里连好电路图，如图2.10为本次设计完整电路图，在连电路图的过程中，可以先在图纸上画好逻辑电路图，对照画好的逻辑电路图在仿真上连线，如果直接在仿真上连线则一定要细心，特别是接线处较密集的地方，很容易连错，当电路复杂是连错线还不容易检查出来。在保证没有错误的连线基础下，就可以进行仿真模拟了，通过相关操作观察电路显示与预期效果对比，看是否有逻辑错误，检验自己的设计方案是否存在问题。如下图4.1为测试主持人开关控制倒计时装置。如第三章中图3.5、3.6、3.10为测试电路的显示部分。
图4.1 主持人开关控制倒计时装置测试
- 15 -
4.2电路仿真发现的问题
在起初的几次测试中，遇到过如下问题：
1.当无选手抢答和编号为0的选手抢答到问题时的段码管都显示0。 2.倒计时装置无法停止。
3.与选手编号对应的电子灯出现于选手不对应的情况。 完整版的电路测试仍存在一些问题：
1.倒计时装置开关闭合开始倒计时时，容易出现0这种错误状态。
如图4.2。图所示的与图3.4虽然一样但它是在主持人闭合开关后就出现的，而并非是减计数到0停止的。
图4.2 主持人开关闭合瞬间出现0问题
4.3电路的优化
通过不断的发现错误与不足之处，通过不断的思考与修改，我们的电路性能越来越好，例如在4.2中提到的大部分问题，都在之后的思考中和试验中得到解决。通过加法器来区分无选手抢答和编号为0的选手抢答到问题时的段码管都显示0的问题；通过简单的逻辑门来实现倒计时装置的停止；通过仔细检查线路和研究74HC154的功能解决了显示灯与选手对应不对的问题。电路的优化在第三章电路工作分析部分介绍的比较详细，这里在列举主要的几处。 （1）显示系统的优化
当10号选手抢到答题权是如果是一片段码管显示则显示A，如图4.3所示为优化前10
- 16 -
号选手的显示。而我们通过特定的逻辑关系，将加法器的四输出改为五输出，五输出中，一个作为高位段码管的最低位输入，其余四输出作为低位段码管的四个输入。如图4.4为优化后10号选手的显示。优化电路如图3.9。
图4.3 优化前10号选手的显示
图4.4 优化后10号选手的显示
当然也有我们还没有解决的问题如4.2中提到的一点。在闭合主持人开关后倒计时装置可能突然跳零。
在之后的学习过程中，还需要在遗留问题上做相关修改，添加更方便的功能，把抢答器做的更加的完善。
- 17 -