由触发器构成的改进型抢答器

基于JK触发器的四人抢答器电路图主持人将space开关由低电平（接地端）搬到高电平，将高电平信号送入四个JK触发器的异步清零端（低电平有效），电路进入抢答状态。

A选手率先按下A开关，A指示灯亮，A选手获得抢答权。

此后，其他选手再按下抢答器，其指示灯也不亮。

之后，主持人将space 开关搬到低电平，电路异步清零，A灯灭，进入下一轮抢答。

设计此电路，主要实现两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者，同时对应该选手的LED灯亮；二是禁止其他选手按键操作无效。

开始时，ABCD四盏指示灯均不亮（低电平），即四个JK触发器的输出均为低电平。

这四个低电平信号进入四路或非门（4002BD_5V），输出高电平（或非门全低则高），并将此高电平信号输入四个与非门（U6A,U7B,U8C,U9D,型号均为74LS03N）的一个输入端。

然后，主持人将space开关由低电平（接地端）搬到高电平（10V 的Vcc），此高电平信号进入四个JK触发器的异步清零端（低电平有效），电路进入抢答状态。

当A选手率先按下开关A，将高电平（10V的Vcc）接入与非门U6A的一个输入端，这样，U6A的两个输入端由一高一低变成两个高电平，输出由高电平（一低则高）变为低电平（全高则低），此下降沿信号进入下降沿有效的JK触发器U1A的时钟输入端。

Q*=JQ’+K’Q。

而输入端J和K均接入高电平，故有Q*=1Q’+0Q=Q’,输出端发生翻转，由低电平变为高电平，A灯亮，A选手抢答成功，并将此高电平信号送入四路或非门（4002BD_5V）中，或非门输出低电平（或非门一高则低）。

此低电平信号进入与非门（U6A,U7B,U8C,U9D），与非门的输出一低则高，除A灯已亮不受影响外，其余的选手再按自己的开关时，各自的JK触发器的时钟输入端均被封锁在高电平，无法抢答。

抢答结束后，主持人将space开关接入低电平（接地端），将此信号送入低电平有效地异步清零端，实现异步清零，A灯灭，进入下一轮抢答。

基于74LS74 D触发器的四路抢答器郭本生哈尔滨工业大学机电工程学院10级，11008001171.实验目的利用74LS74 D触发器设计供4人用的抢答器，用以判断抢答优先权，并可以实现如下功能：（1）抢答开始之前，主持人按下复位按钮，所有指示灯和数码管均熄灭；（2）主持人宣布开始抢答后，先按下按钮者对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号；（3）此后他人再按下各自的按钮时，电路则不起作用。

2.总体设计方案或技术路线四路抢答器方案流程图（1）抢答控制电路由两片74LS20与非门实现；（2）选手抢答输入端、主持人控制端由两片D触发器实现；（3）灯光提示电路由高电平指示灯与CD4511数码管实现。

3.实验电路图4. 仪器设备名称、型号（1）直流稳压电源 1台（2）EEL-6模拟、数字电子技术实验箱 1台（3）74LS74 D触发器 2片（4）74LS20与非门 2片（5）CD4511数码管 4只（6）导线若干5.理论分析或仿真分析结果（1）主持人按下控制开关，将开关置于“清零”位置，D触发器置零，此时所有的指示灯和数码管均熄灭，选手按下按钮，指示灯和数码管均无任何反应；（2）主持人将开关置于“1”位置，指示灯亮，发出答题信号，此时，选手按下相应的按钮，指示灯亮，数码管显示选手的序号，并且优先作答者对应的74LS20与非门的输出将封锁其他选手的信号的输出，使其按钮不发挥作用，直到主持人再次清除信号为止；（3）主持人再次清零后，进入下一个答题周期。

6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）（1）复位功能（主持人置“0”）（2）抢答功能（主持人置“1”，以选手1和选手4抢答为例）选手1抢答 选手4抢答注：表中所示的指示灯和数码管的状态为各选手所对应的指示灯和数码管的状态。

7.实验结论根据本设计电路可实现预定的主持人清零复位、选手抢答以及抢答提示等基本功能，各功能模块均能正常工作，达到设计要求，完成了设计任务。

实验八智力竞赛抢答装置综合实验一、实验目的1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。

2、熟悉智力竞赛抢赛器的工作原理。

3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。

二、实验原理图8－1为供四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。

图8－1智力竞赛抢答装置原理图图中F1为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端,引脚排列见附录；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的四分频电路，F3、F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q1～Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。

三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、双踪示波器5、数字频率计6、直流数字电压表7、74LS175、74LS20、74LS74、74LS00四、实验内容1、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。

试测方法参照实验二及实验九有关内容，判断器件的好坏。

2、按图8－1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二极管接逻辑电平显示器。

3、断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐振荡器F3及分频器F4进行调试，调整多谐振荡器10K电位器，使其输出脉冲频率约4KHz，观察F3及F4输出波形及测试其频率4、测试抢答器电路功能接通+5电源，CP端接实验装置上连续脉冲源，取重复频率约1KHz。

（1）抢答开始前，开关K1、K2、K3、K4均置“0”，准备抢答，将开关S 置“0”，发光二极管全熄灭，再将S置“1”。

抢答开始，K1、K2、K3、，K4某一开关置“1”，观察发光二极管的亮、灭情况，然后再将其它三个开关中任一个置“1”，观察发光二极的亮、灭有否改变。

基于触发器设计的8人抢答器（带作弊功能）一、本抢答器具有以下功能：1：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个开关按钮K0～ K7表示。

设置一个系统复位控制开关S，该开关由主持人控制。

2．抢答器具有封锁功能，即一旦有选手按动开关按钮，此选手的抢答指示灯发亮，可以优先抢答，其他选手按动开关后抢答指示灯将不予反应，优先抢答选手抢答指示灯发亮一直保持到主持人将系统复位为止。

3：本抢答器具有内部选手抢答作弊功能。

二、利用Multisim11.0绘制的具体电路图：说明：由于元件较多，这里只绘制了四个触发器，8人抢答器可在此电路的基础上增加4只触发器。

4只触发器为上升沿触发的边沿JK触发器。

如果文档中电路图较小，不易观察，可以将电路图片提取出来，放大观看。

三：电路分析：1：电路实际使用四只JK触发器，J、K端接在一起并接高电平，由Q*=JQ’+K’Q知Q*=Q’,故由JK触发器构成T’触发器，当T’触发器的输入由低电平转换为高电平时，相当于输入一个上升沿时钟信号，输出将为高电平，发光二极管发亮。

2：功能实现：主持人复位清零后，Q1~Q4输出为“0000”，4只发光二极管灭，或非门输出为“1”，四个与门均由选手开关控制。

抢答前，4个与门输出为“0000”，有抢答时，假定选手1抢答，则该与门输出一瞬间的“1”，JK触发器1得到上升沿触发，由Q*=Q’,输出反转，由“0”→“1”，然后或非门输出“0”，各JK 触发器的时钟输入为“0”，各用户被封锁，注意此过程时间极短，远远小于其他选手按下开关的反应时间。

然后直到主持人异步清零（跟各时钟信号无关），使Q1~Q4重新等于“0000”才能重新让JK触发器工作。

3：一个重要细节是：JK触发器的输出是与上升沿时钟信号紧密相关的，而不是电平信号控制的，不能说输入为“0”时输出就一定为“1”，或是输入为“1”时输出就一定为“0”，也就是说触发器工作方式为边沿触发方式。

八路抢答器555 集成电路构成的无稳态电路随着科技的不断发展，集成电路技术逐渐成为电子领域的重要组成部分。

在集成电路中，常常会出现无稳态电路的构成，而八路抢答器555正是一个典型的例子。

本文将主要介绍八路抢答器555以及其构成的无稳态电路。

一、八路抢答器555的定义八路抢答器555是一种常用于游戏和竞赛中的抢答设备，它可以同时接入多个参与者，并通过触发器和计时器实现快速抢答和计分的功能。

这种抢答器的设计理念简单而实用，因此在各种知识竞赛和游戏活动中得到了广泛的应用。

二、八路抢答器555的结构八路抢答器555的主要构成部分包括集成电路、按键、数码管、计时器和触发器。

在这些组件中，集成电路扮演着核心的角色，它通过内部的逻辑电路实现了抢答器的各项功能。

1. 集成电路八路抢答器555中所使用的集成电路是基于555定时器芯片的设计。

555定时器是一种经典的集成电路，它可以实现多种定时和触发功能。

在抢答器中，555定时器被配置成计时和触发的核心部件，通过外部连接器和电路逻辑实现了多路抢答的功能。

2. 按键和数码管八路抢答器555的按键和数码管用于参与者进行抢答和显示得分。

按键部分包括了多个独立的抢答按钮，每个按钮对应一个参与者。

而数码管则用于显示参与者的得分，为游戏的进行提供了直观的信息反馈。

3. 计时器和触发器抢答器中的计时器和触发器用于触发抢答行为并进行时间计算。

在555集成电路的控制下，计时器会根据抢答按钮的按压情况进行计时，并触发相应的输出信号，从而实现抢答结果的判定和得分的计算。

三、八路抢答器555的无稳态电路八路抢答器555中的无稳态电路是指在555定时器芯片工作过程中，其输出信号处于不稳定的状态。

这种现象通常出现在触发器和计时器之间的信号传输过程中，由于信号的延迟或者干扰导致了系统的不稳定。

1. 信号传输延迟在抢答器的设计中，输入信号需要经过触发器的处理，并经过一定的逻辑运算后形成输出信号。

然而，由于触发器的响应延迟以及内部电路元件的特性，信号传输过程中常常会出现一定的延迟，导致了输出信号的不稳定性。

目录一、概述———————————————————————2二、设计任务书————————————————————2三、电路的组成及工作原理———————————————3四、设计步骤及方法——————————————————4五、安装与调试————————————————————8六、元件明细表———————————————————11七、总结——————————————————————11八、参考文献————————————————————11概述智力竞赛抢答计时器是一名计时的裁判员，它的任务是从若干名竞赛者中确定出.最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间内回答完问题。

设计任务书一、设计题目：智力竞赛抢答计时器二、技术要求：1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。

2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。

此时，抢答器不再接收其他输入信号。

3.电路具有控制回答问题时间的功能。

要求回答问题的时间小于100秒（显示为0~99），时间显示采用倒计时的方式。

当达到限定时间是，发出声响以示警告。

三、给定条件及元器件：1.要求电路主要选用中规模TTL集成电路CT74系列。

2.电源电压为5V。

3.用LED数码管显示时间。

四、设计内容：1.电路各部分的组成和工作原理。

2.元器件的选取及其电路图和功能。

1.整机电路图2.元件明细表3.参考文献4.在设计过程中遇到任何问题，其原因及解决办法的心得体会。

电路的组成及工作原理根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图所示。

它主要有六部分组成：图1 智力竞赛抢答计时器系统组成框图一、抢答器——是智力竞赛抢答器的核心。

当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光极管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

二、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。

它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

用8D电平触发器实现的抢答器【摘要】利用8d电平触发器（74ls373）的锁存功能实现抢答器的“优先原则”，编码器（74ls148）与译码器配合，显示抢答台号。

计数器（4029）倒计数功能，使抢答者在限定的时间内答题有效。

【关键词】 8d电平触发器（74ls373）、74ls148、4511、4029、555震荡器功能：该电路可以通过锁存器将先抢答者的信号锁存住并封锁其他信号的输入。

并用20秒倒计时来控制抢答者的时间。

主持人按键控制开始抢答者或计数器清零。

主持人按开始键后有抢答信号，抢答成功答题计数器开始倒计时。

答题结束按清零键，此时如有抢答者，在数码管上显示出抢答者的号码并伴有红灯亮表示该台号违例。

一、方案论证8d电平触发器（74ls373）在正常工作状态下输入端g为高电平，此电路把其上输出端的信号经过与门后接到输入端g上，当有抢答者信号输入时（则送入一个低电平）74ls373的g端为低电平，实现锁存输入信号，封锁其他信号；把74ls373的输出端分别与优先编码器（74ls148）输入端连接，再加上译码器（4511）译码通过数码管显示，即可显示抢答者的台号。

在抢答过程中，有20秒的限时，在这段时间内抢答有效，否则抢答称为‘犯规’。

把倒计时4029的输出端接或非门再接到红灯上，使红灯在倒计时停止时红灯亮，此时如果有抢答者信号输入，则是抢答者犯规，在数码管上可以显示出相应犯规者的号码；此电路设有主持人按键，‘开始’和‘清零’，当犯规后按清零键则可以把显示抢答者号码的数码管清零、倒计时的数码管复位到20，主持人按开始键时，此时抢答者在限定时间内正常抢答（主持人按键由基本r-s触发器组成，清零键则说明r-s输出端q=0，开始键则说明输出端q=1，但为了要让主持人按键在放开后保持原状态，则使r=1，s=1才使q保持原状态不变）；当正常抢答时，每次有抢答者号码显示出来时伴有绿灯亮，当主持人按清零键后，如果抢答者进行抢答，则也规定为犯规，在有抢答信号输入时，可以显示出犯规者号码，并会伴有红灯亮；该系统的脉冲产生由555震荡器1秒产生一个脉冲，供系统使用；本电路的高电平均接vcc（vcc=5v），低电平均接地，74ls373不用的输入端均接高电平。

目录一、设计目的 (2)二、设计任务与要求 (2)1、设计任务 (2)2、设计要求 (2)三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 (3)1、设计方案 (3)2、系统框图 (3)3、方案比较 (4)方案1 (4)方案2: (4)方案3： (4)4、单元电路设计及元器件选择 (4)（1）抢答电路 (4)（2）定时电路 (7)（3）报警电路 (9)（4）时序控制电路 (10)（5）元器件列表 (12)5、四路抢答器总电路图 (13)四、设计过程中的问题和解决办法 (13)五、设计成品的优点与不足 (14)六、心得体会 (14)七、实物图 (15)1、正面 (15)2、反面 (16)四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。

选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。

2、设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。

参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。