描述下本电路是如何实现四路输入抢答功能的?

Answer 1

　　vvc：设计一个4人参加的智力竞赛抢答计时器
　　1：当有某一个参赛者下按抢答开关时。相应显示等亮。并伴有声响；且此时抢答器不再接受其他输入信号；
　　2：电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题小于等于100s（显示0——99s）。时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时。发出声响以示警告
　　3：有清零复位功能
　　补充：设计5v稳压电源供给电路
　　实验四 多路智力抢答器
　　实验目的
　　1、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理
　　2、掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法
　　实验任务
　　基本功能
　　1、设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供 8 个选手参赛，编号分别为 0 到 7 ，每个用一抢答按键。
　　2、给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。
　　3、具有数据锁存和显示功能。抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁存并显示在 LED 上，同时扬声器报警。此外，禁止其他选手再次抢答。选手编号一直保存到主持人清除。
　　扩展功能
　　1、具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。当抢答开始后，定时器开始倒计时，并显示在 LED 上，同时扬声器发声提醒。
　　2、选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在 LED 上，同时报警。
　　在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。
　　实验四 多路智力抢答器
　　实验原理
　　1、原理框图：
　　2、原理简述
　　定时抢答器的总体框图如上图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
　　定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作： ①优先缎电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；④控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
　　电路设计
　　1、抢答部分
　　a） 电路功能 ：一是将抢答选手的编号识别出并锁存显示到数码管上，二是使其他选手按键无效；三是有人抢答时输出时序控制信号，使计数电路停止工作并报警。
　　b） 原理图：
　　c） 与其他电路的接口：
　　S ： 输入，与主持人总控相接，此处控制数码管的清零；
　　/ST ： 输入， 74148 的使能控制端（由 7400 输入）；
　　/YEX ： 输出，报警时序控制（与 74121 相连）；
　　CTR ： 输出，报警时序控制（与 7400 相连）；
　　d） 具体原理 ：该部分主要由 74148 优先编码器、锁存器 74279 、译码器 7448 组成和按键、
　　7 段数码管组成。如图所示，抢答输入端为 74148 的 /I7 到 /I0 脚，当有选手按键时， 74148 的相应的引脚为低电平，电路完成以下动作：
　　（ 1 ）、 74148 将编码输入到锁存其中，并通过锁存器由 7448 译码后显示到数码管上；
　　（ 2 ）、 74148 译码输出端 /YEX ＝ 0 ，通过控制时序电路使 74148 的使能端 /ST 为 1 ， 74148 停在译码工作，使以后其他选手的按键无效；
　　（ 3 ）、时序信号 /YEX=0 ， CTR=1 ，通过控制时序电路使计时电路停止工作，报警电路报警。
　　2、定时电路
　　a） 电路功能 ：主要实现抢答倒计时，同时通过输出接口与时序控制电路相接，实现时序控制，当无人抢答且时间到时，报警。
　　b） 原理图：
　　c） 与其他电路接口 ：
　　CLCK ： 输入，计数脉冲，时序控制电路产生， 由 7411 输出；
　　S ： 输入，主持人总控，此处控制计数器 74192 的预置数；
　　BO2 ： 输出，倒计时时间到时输出低电平 0 ，与时序电路 74121 相接，控制报警；
　　d） 具体原理 ：该部分主要由 555 脉冲产生电路、 74192 减法计数电路、 7448 译码电路和 2 个 7 段数码管即相关电路组成。两块 74192 实现减法计数，通过译码电路 7448 显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。 74192 的预置数控制端实现预置数，当主持人按下控制按键 S 时，实现预置。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在 LED 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时， BO2 输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。
　　3、时钟产生和时序控制电路
　　a） 电路功能 ：为计数电路提供计数脉冲，同时完成主持人控制以及以上各部分的逻辑控制协调，使电路正常工作