数字电子技术仿真实训--NO2 8路抢答器电路的设计与调试.ppt

项目分析

在很多竞赛或娱乐节目的场合，需要有抢答的环节，如何

确定抢答者的先后顺序，是主持人较难把握的，抢答器电路可

以很好地解决有关抢答的先后问题。

8路抢答器电路应具有以下功能。

（1）抢答器可以同时供八位选手进行抢答，分别由八个开

关控制。

项目分析

（2）抢答器设置一个系统清除和抢答控制开关，由主持

人控制。

（3）抢答器具有锁存与显示功能，即系统能锁定先抢答

选手的编号并显示出来，直到主持人将系统清除为止。

8路抢答器电路的总体设计流程如图2-1所示。

图2-18路抢答器电路的总体设计流程

本项目需要完成内容

v完成抢答器电路的设计。

v画出抢答器电路的逻辑图。

v完成抢答器电路的仿真调试。

v完成抢答器电路元件的电路连接。

要完成8路抢答器电路的设计，需要多个内

容的相互配合，相应的知识环节如图2-2所示。

图2-28路抢答器电路设计的知识环节

1.了解并掌握常用中规模集成电路的性能和特点。

2.了解并掌握编码器、译码器等常用器件的功能表、

管脚图和内部逻辑图。

1.掌握使用仿真软件Multisim10测试

编码器、译码器等常用器件的方法。

2.掌握使用中规模集成电路设计实用电

路的方法。

3.掌握仿真调试由中规模集成电路组成

的电路的方法。

仿真测试编码器的逻辑功能

仿真测试译码器的逻辑功能

任务目标

日常工作中，根据工作的需要，常用的组合逻辑电路已经集

成化，做成现成的集成电路芯片，常用的中规模集成组合逻辑电

路有编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、加法器和数值

比较器等。这些集成电路具有通用性好、兼容性强、功耗

小、工作稳定可靠等优点。本任务通过仿真测试的方式

介绍编码器的工作原理和功能。

知识

链接

把二进制代码按一定规律编排，使每

组代码具有特定含义(如代表某个数或者某

个控制信号)称为编码，实现编码逻辑功能的

电路称为编码器。

编码器有若干个输入，在某一时刻只有一个

输入信号被转换为二进制代码。例如，8线-3线

编码器有8个输入，3位二进制代码输出；10线-4

线编码器有10个输入，4位二进制代码输出。

1.4

线-2线

编码器

4线-2线编码器有4个输入，2位二

进制代码输出，其功能见表2-1。由表

2-1可知，在4个输入信号中，只有一

个信号与其他信号不同，这个信号若

为1称为高电平输入有效（高电平有

效），若为0称为低电平输入有效（低

电平有效）。由表2-1得到如下逻辑表

达式。

图2-34线-2线编码器逻辑图

图2-4改进后的4线-2线编码器

逻辑图

2.优先

编码器

根据轻重缓急，规定好控

制对象允许操作的先后次序，

即优先级别，识别这类请求信

号的优先级别并进行编码的逻

辑部件称为优先编码器。

3.二-十进制编码器

将十进制的10个数码0～9

编成二进制代码的逻辑电路

称为二-十进制编码器。其工

作原理与二进制编码器并无

本质区别，现以最常用的

8421码编码器为例说明。

1)8421码编码器

因为输入有10个数码，要求有10种状态，而3位二进制代码只有8

种状态，所以输出需用4位(2n10，取n=4)二进制代码。这种编码器通

常称为10线-4线编码器。

设输入的10个数码分别用I0～I9表示，输出的二进制代码分别为Y3、

Y2、Y1、Y0，采用8421码编码方式，就是在4位二进制代码的16种状态

中，取出前面10种状态，后面6种状态去掉，则其真值表见表2-3。

根据逻辑表达式画出逻辑图，如图2-5所示。

图2-58421码编码器的逻辑图

2)8421优先编码器