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责任编辑:刘昆山

  一、工作原理

  按下复位space键,与电源接通得到高电平,同时加到4个D触发器的CD端,使得4个触发器的 端输出高电平,四个发光二极管熄灭,4输入与非门U7B输出低电平,U8A被封锁,蜂鸣器不响。
  由于U1A、U1B、U2A、U2B的 端均为高电平,U1A、U2B的 分别加到4输入与非门U3A的2脚和4脚, U1B、U2A的 端经D1、D2(D1、D2、R10、VDD组成与门电路)加到U3A的5脚, 将U3A打开,由函数信号发生器XFG1产生的5KHZ的信号经反向后加到U1A、U1B、U2A、U2B的时钟端,此时U1A、U1B、U2A、U2B具备时钟条件。若先按下A键,与电源接通得到高电平,加到U1A的D端,此时 端输出低电平,“LED1”发光,同时U1A 端输出的低电平分两路:一路加到U7B的9脚,使U7B输出高电平,加到U8A上,将U8A打开,函数信号发生器XFG2产生1KHZ的信号经U8A、U5A两次反向,加到蜂鸣器上,使蜂鸣器发出声音。另一路加到4输入与非门U3A的2脚,使U3A输出高电平,同时加到U1A、U1B、U2A、U2B的时钟端,此时U1A、U1B、U2A、U2B不具备时钟条件,若再按下其他任何键时,抢答均无效,抢答器被锁定。如要进行下一轮抢答,必须先按下复位spa ce键即可。
  二、设计依据
  4013BD为双D上升沿触发器集成电路,其真值表如下:

/SD
/RD
CP
D
Q
/Q
0
1
X
X
1
0
1
0
X
X
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
X
Q
/Q

  逻辑表达式:Qn+1 =D CP为↑


  4011BD为双输入四与非门,逻辑表达式:Y= /(AB),其真值表如下:

A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0



  4012BD四输入双与非门集成电路,逻辑表达式:Y= /(ABCD),其真值表如下:

A
B
C
D
Y1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0


  三、电路原理图



  四、验证功能
  1、逻辑功能表的A、B、C、D、E点输出波形

  五、总结
  在此设计中,采用XFG1产生5KHZ的振荡信号通过U3A作为U1A、U1B、U2AU2B(4013BD)的时钟信号,使4013BD具备上升沿触发脉冲,利用按键被按下,得到高电平加到D触发器的D端,使得D触发器翻转,将其 输出的低电平作为控制信号,控制U3A的打开与关闭,从而控制D触发器的时钟脉冲有无,达到控制D触发器的打开与锁死状态,实现“抢答”的目的。
通过本次电路的设计,使我加深了对数字电路的理解与应用,并利用EWB软件查看各点输出波形,巩固了课本上所学的知识,真正实现了学以致用的目的。

  本文提供的集成芯片的资料,可以在软件中的帮助文件中直接获得,当时第一次做的时候,不知道这个功能,想来可悲啊。

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