基于74LS148用Multisim仿真做8路抢答器

一、设计需求
1、该抢答器可供8名参赛选手使用，每名参赛选手各有一个抢答按钮。
2、每轮抢答结束后，主持人可使用按钮清零，准备进行下一轮抢答。
3、显示优先抢答者的编号并禁止其他选手的抢答。
二、主要元器件
1、4片74LS74（双D触发器）
2、1片74LS48（7段显示译码器）
3、1片74LS148（8线-3线优先编码器）
三、整体电路图

四、工作原理
开关S9由主持人控制。S9闭合时，本轮抢答开始；S9断开时，本轮抢答结束。
当S9闭合时，4片74LS74均处于工作状态。若此时无人按下抢答按钮，则或门U9输出始终为高电平，也即4片74LS74的时钟信号始终为高电平，状态不会发生变化。当某选手率先按下抢答按钮时，或门U9的输出会产生一个负脉冲，在其上升沿时， 74LS148的输出信号A0,A1,A2,GS分别被存入4片74LS74，数码管显示该选手的编号。此时，U7A的Q’输出变为高电平，使得或门U9的输出始终保持高电平，即便其他选手再按下抢答按钮，4片74LS74的状态也均不会发生变化，数码管保持显示第一个按下抢答按钮的选手的编号。
当主持人将开关S9断开时，本轮抢答结束。当主持人再次将开关S9闭合时，可进行下一轮抢答。
五、仿真（先不放图啦，期末结束补图）
1、主持人将开关S9闭合，进入抢答状态：

2、编号为5的选手率先按下抢答按钮：

3、其他选手也相继按下抢答按钮，但数码管显示并不改变：

4、主持人断开开关S9，本轮抢答结束：

六、总结
在电路设计中，使用了自复位的按钮开关——PB_DPST作为8位选手的抢答按钮，更贴近实际情况。但必须注意到的是，由于电路存在时延，且74LS74为上升沿触发的触发器，选手在进行抢答时，必须保持按钮按下一小段时间，而不可按下后立即放开，否则74LS148的输出信号A0,A1,A2,GS无法存入触发器中，数码管不会有显示。
可以考虑加入窄脉冲展宽电路，展宽选手按下按钮时，或门U9输出的负脉冲，来消除上述抢答不可靠的情况。