八路抢答器设计报告

八路抢答器设计报告内容摘要：

7 按下 S7 抢答键，高电平通过编码二极管 D D1D12 加到 CD4511 集成芯片的 7 脚（ B、 C、 A 位）， 7 脚为高电平， 6 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“ 0111”； 当选手 8 按下 S8 抢答键，高电平 华东交通大学 八路抢答器设计报告 — 徐卓 8 加到 CD4511 集成芯片的 6 脚（ D 位）， 6 脚为高电平， 7 脚保持低电平，此时CD4511 输入 BCD 码为“ 1000”。 输入的 BCD 码就是键的号码 ， 并自动地由 CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。 图 41 数字编码系列 电路 图 31 数字编码系统 电路 输 入 输 出 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 D C B A 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 华东交通大学 八路抢答器设计报告 — 徐卓 9 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 表 31 数字编码电路 功能真值表 抢答器设计中的译码 /优先 /锁存电路 CD4511 是一个用于驱动共阴极 LED（数码管）显示器的 BCD 码 —七段码译码器，特点：具有 BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 CMOS 电路能提供较大的拉电流。 可直接驱动 LED 显示器。 CD4511 是一片 CMOS BCD— 锁存 /7 段译码 /驱动器，引脚排列如 图 321所示。 其中 A、 B、 C、 D 为 BCD 码输入， a 为最低位。 LT 为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“ 8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。 BI 为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1 端应加高电平。 另外 CD4511 有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数 9(1001)时，显示字形也自行消隐。 LE 是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。 a～ g 是 7 段输出，可驱动共阴 LED 数码管。 另外， CD4511 显示数“ 6”时， a 段消隐；显示数“ 9”时， d 段消隐，所以显示 9 这两个数时，字形不太美观。 若要多位计数 ，只需将计数器级联，每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管 华东交通大学 八路抢答器设计报告 — 徐卓 10 即可。 所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。 限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压 5V时可使用 300Ω的限流电阻。 （ 1） CD4511 的引脚图 及其功能 图 321 CD4511 的引脚图 CD4511 是常用的七段显示译码驱动器，它的内部除了七段译码电路外，还这有锁存电路和输出驱动器部分，具有输出电流大，最大可达 25mA,可直接驱动 LED 数码管。 CD4511 由 4 个输入端 A/B/C/D 和 7 个输出端a~g，它还具有输入 BCD 码锁存、灯测试和熄灭控制功能，它们分别由锁存端 LE、灯测试 LT、熄灭控制端 BI 来控制 各引脚的名称：其中 6 分别表示 BCD 码 的 A、 B、 C、 D 位； 华东交通大学 八路抢答器设计报告 — 徐卓 11 3 分别表示 LE、 BI、 LT； 1 1 1 1 14 分别表示 a、b、 c、 d、 e、 f、 g； 上边的引脚表示输入，下边的引脚表示输出；还有两个引脚 16 分别表示的是 VDD、 VSS。 其功能介绍如下： BI： 4 脚是消隐输入控制端。 当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT： 3 脚是测试输入端。 当 BI=1， LT=0 时，译码输出全为 1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“ 8”。 如果该端为低电平，则译码器输出全为高电平，该端拥有最高级别权限，只要它为 0，既有上述现象，而与其余所有输入端状态无关。 这一功能主要用于测试目的，因此正常使用中应接高电平。 LE： 5 脚是锁定控制端。 当 BI、 LT 为 1 时，若该端为高电平，则加在 A、 B、 C、 D 端的外部编码信息不能进入译码，所以译码器的输出状态保持不变；当 LE=0 时，则 A、 B、 C、 D 端的 BCD 码一经改变，译码器就立即输出新的译码值。 A、 B、 C、 D：为 8421BCD 码输入端。 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。 华东交通大学 八路抢答器设计报告 — 徐卓 12 图 322 CD4511 内部电路图 华东交通大学 八路抢答器设计报告 — 徐卓 13 图 323 CD4511 内部逻辑图 （ 2）译码驱动功能 编码器实现了对开关信号的编码，并以 BCD 码的形式输出，为了将输出的 BCD码能够显示出来，需要用译码显示电路，选择常用的七段译码显示驱动器 CD4511。