第三章 单元电路设计
意。用七段数码显示器显示抢答组别号码。按内部连接方式不同，七段数字显示器分为共阴极和共阳极两种。 1) 74LS48七段显示译码器
74LS48芯片是一个十进制（BCD）译码器，可用来驱动共阴极的发光二极管显示器。74LS48的内部有升压电阻，因此无需外接电阻（可直接与显示器相连接）。74LS48其引脚图如下图，其功能表如下表
图3-4 74LS48引脚图
74LS48的功能表如下表所示。其中，A3A2A1A0为8421BCD码输入端，a~g为7段译码输出端。
表3.3 74LS48的功能表
显示 输 入 输 出 功能或数字 字型 LTRBI AAA A BI/RBO a b c d e f g 灭 灯 × × × × × × 0（输入） 0 0 0 0 0 0 0 灭灯 试 灯 0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 8 灭灯 动态灭零 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 2 1 × 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 2 3 1 × 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 4 1 × 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 4 5 1 × 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 5 6 1 × 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 6 7 1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 8 1 × 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 8 9 1 × 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 9 3210常用的七段显示器件：半导体数码管将十进制数码分成七个字段，每段为一发光二极管。半导体数码管（或称LED数码管）的基本单元是PN结，目前较多采用磷砷化镓做成的PN结，当外加正向电压时，就能发出清晰的光线。单个PN
9
淮安信息职业技术学院毕业论文
结可以封装成发光二极管，多个PN结可以按分段式封装成半导体数码管，其管脚排列如下图所示。
a 9 8 7 6 f b
gabcdefg(·)hdc(·)hRabcdefg(·)hR
ed234c·h5半导体显示器管脚排列图 共阴极接线图 共阳级接线图
图3-5 七段数字显示器引脚及接线图
afedbcbceagbdacdcacedafgcdaceacdacdgbfgbfgbfgbfgb
图3-6 七段数字显示器发光段组合
本设计用到的共阴极显示器和74LS48。74LS48可以驱动共阴极的发光显示器，其内部有升压电阻，无需外接电阻（可以直接与显示器相连接）。
为试灯输入： 当
=0时，/
=1时，若七段均完好，显示字形是“8”，
=1时，译码器方可进行译码显
=0
该输入端常用于检查74LS48显示器的好坏; 当 示。用来动态灭零，当 使数字符的各段熄灭； /码管不显示数字；/态;若
=1时， 且
=0，输入A3A2A1A0=0000时，则/
为灭灯输入/灭灯输出，当 =0时不管输入如何, 数
为控制低位灭零信号,当=1时, 说明本位处于显示状
=0, 且低位为零, 则低位零被灭。
10
第三章 单元电路设计
3.2定时电路设计
3.2.1定时电路原理图
图3-7定时电路原理图
3.2.1定时电路原理设计
该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图2.7所示。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48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，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 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，以
11
淮安信息职业技术学院毕业论文
后选手抢答无效。下面结合图2-7具体讲一下标准秒脉冲产生电路的原理。结合图2-7，图中电容C的放电时间和充电时间分别为
t1?R2?C?In2?0.7R2?C，t2?(R1?R2)?C?In2?0.7(R1?R2)?C 于是从NE555的3端输出的脉冲的频率为
11.43，结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我f??t1?t2(R1?2R2)?C们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得f?1HZ，即秒脉冲。
表3.4 555定时器功能表
uI1 × ＞2/3VCC ＜2/3VCC ＜2/3VCC 输入 uI2 × ＞1/3VCC ＜1/3VCC ＞1/3VCC 输出 RD 0 1 1 1 uO 0 0 1 不变 V状态 导通 导通 截止 不变 3.2.2对定时器进行预置 1．74LS192芯片的介绍 1) 74LS192的引脚图
图3-8 74LS192引脚图
12