多人抢答器电路时序电路设计与制作 第7页
图5.3触发器构成改进型抢答器
改进型抢答器工作原理：当清零按钮S按下后，抢答器清零，置零后电路不能进行抢答，当松开S后，可以进行抢答了，此时按下S1S3的其中一个按钮开关，例如S1接通之后，G4与非门变为高电平1，然后高电平1与S1的高电平1经过G5与非门电路之后，Q1变为低电平0，再通过74LS2O三输入与非门后，电路变为低电平0，所以LED形成了通路，LED显示会亮，就会发出抢答信号，形成了抢答功能，其他两个回路都是一样的工作原理。
5.2.1内容与步骤
(1)检测与查阅器件
用数字集成电路测试仪检测所用的集成电路。通过查阅集成电路手册，标出各集成电路输入、输出端的引脚编号。
(2)连接电路
按图5.1连接电路。先在实训电路板上插接好IC器件。在插接器件时，要注意IC芯片的豁口方向（都朝左侧），同时要保证IC管脚与插座接触良好，管脚不能弯曲或折断。指示灯的正、负极不能接反。在通电前先用万用表检查各IC的电源接线是否正确。
(3)电路调试
首先按抢答器功能进行操作，若电路满足要求，说明电路没有故障。若某些功能不能实现，就要设法查找并排除故障。排除故障可按信息流程的正向（由输入到输出）查找，也可按信息流程逆向（由输出到输入）查找。
例如，当有抢答信号输入时，观察对应指示灯是否点亮，若不亮，可用万用表（逻辑笔）分别测量相关与非门输入、输出端电平状态是否正确，由此检查线路的连接及芯片的好坏。若抢答开关按下时指示灯亮，松开时又灭掉，说明电路不能保持，此时应检查与非门相互连接是否正确，直至排除全部故障为止。
(4)电路功能试验
① 按下清零开关S后，所有指示灯灭。
② 按下S1～S3中的任何一个开关（如S1），与之对应的指示灯（D1）应被点亮，此时再按其他开关均无效。
③ 按总清零开关S，所有指示灯应全部熄灭。
④ 重复②和③步骤，依次检查各指示灯是否被点亮。
(5)电路分析
分析图实训电路，完成表各项内容 ，表中1表示高电平、开关闭合或指示灯亮；0表示低电平、开关断开或指示灯灭。如果不能正确分析，可以通过试验检测来完成。
表5.2.2电路调试表：
S S3 S2 S1 Q3 Q2 Q1 L3 L2 L1
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 0 0 0 0 1 1 1 0 1
1 0 1 1 1 0
1 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0
0 1 1 1 0 1
1 0 1 1 1 0
1 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0
5.2.2结论与分析
（1）在实训4中，由于电路本身没有保持功能，所以抢答开关必须用手按住不动，指示灯才会点亮，若手松开指示灯就熄灭。这种操作方式十分不便。在本实训中，通过在输入端接入两个首尾交叉连接的双输入与非门，解决了这一问题。实验证明，该电路能将输入抢答信号状态“保持”在其输出端不变。比如抢答开关S1按下时，与其连接的与非门G5的输出端Q1变为高电平，使与非门G1输出低电平，指示灯D1点亮；当开关S1松开后，与非门G5的输出状态仍保持高电平不变，指示灯D1仍保持点亮状态。
（2）在图5.3中，将与非门G4、G5连接构成的电路既有接收功能同时又具有保持功能。在电路中可将与非门G4、G5连接构成的电路看成一个专门电路，该电路能接收输入信号并按某种逻辑关系改变输出端状态。在一定条件下，该状态不会发生改变，即“保持”不变。
（3）这类具有接收、保持记忆和输出功能的电路简称为“触发器”。触发器有多种不同的功能和不同的电路形式。掌握触发器的电路原理、功能与电路特点是本章学习的主要内容。目前，各种触发器大多通过集成电路来实现。对这类集成电路的内部情况我们不必十分关心，因为我们学习数字电子技术基础课程的目的不是设计集成电路的内部电路。学习时，我们只需将集成电路触发器视为一个整体，掌握它所具有的功能、特点等外部特性，使我们能合理选择并正确使用各种集成电路触发器。
6电路制作与调试
6.1布线原则
首先，应便于检查、排除故障和更换器件。在数字电路制作过程中，有错误布线引起的故障，常占很大比例。布线错误不仅会引起电路故障，严重时甚至会损坏器件，因此，注意布线的合理性和科学性是十分必要的，正确的布线原则大致有以下几点：
1.接插集成电路芯片时，先校准两排引脚，使之与实验底板上的插孔对应，轻轻用力将芯片插上，然后在确定引脚与插孔完全吻合后，再稍用力将其插紧，以免集成电路的引脚弯曲，折断或者接触不良。
2.不允许将集成电路芯片方向插反，一般IC的方向是缺口（或标记）朝左，引脚序号从左下方的第一个引脚开始，按逆时钟方向依次递增至左上方的第一个引脚。
3.导线应粗细适当，一般选取直径为0.6～0.8mm的单股导线，最好采用各种色线以区别不同用途，如电源线用红色，地线用黑色。
4.布线应有秩序地进行，随意乱接容易造成漏接错接，较好的方法是接好固定电平点，如电源线、地线、门电路闲置输入端、触发器异步置位复位端等，其次，在按信号源的顺序从输入到输出依次布线。
5.连线应避免过长，避免从集成器件上方跨接，避免过多的重叠交错，以利于布线、更换元器件以及故障检查和排除。
6.当电路的规模较大时，应注意集成元器件的合理布局，以便得到最 佳布线，布线时，顺便对单个集成器件进行功能测试。这是一种良好的习惯，实际上这样做不会增加布线工作量。
7.应当指出，布线和调试工作是不能截然分开的，往往需要交替进行，对大型电路元器件很多的，可将总电路按其功能划分为若干相对独立的部分，逐个布线、调试（分调），然后将各部分连接起来（联调）。
6.2故障检查
电路不能完成预定的逻辑功能时，就称电路有故障，产生故障的原因大致可以归纳以下四个方面：
1.操作不当（如布线错误等）
2.设计不当（如电路出现险象等）3.元器件使用不当或功能不正常
4.仪器（主要指数字电路实验箱）和集成器件本身出现故障。
因此，上述四点应作为检查故障的主要线索，以下介绍几种常见的故障检查方法：
1) 查线法
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