鎖存器74ls373應用電路一：搶答器電路

　　利用74LS373設計的搶答器電路它由一片8D鎖存器74LS373。8只組別按鍵開關S1-S8，8組別搶答有效的狀態(tài)顯示發(fā)光二極管L1-L8，一個復位按鍵FW等組成。該8路競賽搶答器，每組受控于一個搶答按鍵開關，高電平表示搶答有效。

　　設置主持人控制鍵FW用于控制整個系統(tǒng)清0和搶答有效開始控制的啟動。每按下一次復位鍵FW時，使8D鎖存器的控制端G為高電平，若組別按鍵開關S1～S8中任何一個都沒按下，即對應8D鎖存器的輸入端D均為低電平，則此時8個輸出端均為低電平，對應的發(fā)光二極管均不點亮，表示搶答者正在準備搶答狀態(tài)。按下復位鍵FW時，8D鎖存器的控制端G為高電平，若組別按鍵開關S1-S8中存在一個或幾個處于按下狀態(tài)，即與之對應的8D鎖存器的輸入端D為高電平，此時與之對應的8D鎖存器的輸出端立即為高電平，對應的發(fā)光二極管被點亮，表示搶答者違規(guī)了。只有每按下一次復位鍵FW，并在復位鍵FW抬起后，搶答才是有效的。

　　系統(tǒng)具有第一搶答信號鑒別和鎖存功能。在主持人將系統(tǒng)復位并使搶答 有效開始后，第一搶答者按下?lián)尨鸢粹o。對應的輸入引腳接高電位1，8D鎖存器的對應輸出端立即為高電平1。二極管VD1-VD8組成了或門電路。使三極管VT1基極得到高電位而飽和導通使鎖存器的G為低電平，將8D鎖存器的輸入信號鎖存在了輸出端，輸入端的信號變化將不在影響輸出端。對應點亮的發(fā)光二極管指示出第一搶答者的組別。在顯示有效的組別的同時，也可同時采用蜂鳴器警示。

　　器件選擇與電路制作：

　　8D鎖存器選擇74LS373，其引腳排列圖如圖2示。若選擇其它型號的，要注意控制端電平的要求，及其它的使能端。8只組別按鍵開關S1-S8、復位按鍵FW可選擇AN8系列車床控制用按鈕。8組別搶答有效的狀態(tài)顯示用發(fā)光二極管L1～L8選用φ10的高亮LED；三極管VT1選擇S9014，電阻R1-R8選擇025W／5．1kΩ，R11～R18選擇~25W／430Ω，R9和R10選擇0．25W／5．1kΩ，R19選擇0．25W，5，10Ω，二極管VDl～VD8選擇IN4148。

　　電路采用單5V電源供電，制作時可使用7805穩(wěn)壓集成電路獲得。制作時，搶答按鍵、指示LED可通過接線端子從線路板上引出，方便于使用。組裝焊接無誤，即能保證可靠工作。

　　設計特點：

　　8D鎖存器74LS373的允許端G的控制信號不是周期固定的脈沖信號，而是將取自鎖存器輸出端的信號處理后得到的，保證電路結構最簡潔、處理時間最快捷，同時減少了脈沖源存在可能帶來的干擾，使電路性能更可靠。

　　鎖存器74ls373應用電路二：單片機連接電路

　　8031經(jīng)地址鎖存器74LS373與2732的接口電路連接圖如圖所示。2732是4KB的EPROM型器件，即其存儲容量為4KB。

　　根據(jù)2732的存儲容量，確定8031片內地址線為P2.3~P2.0和P0.7~P0.0，共12條。如下圖所示：P2.3~P0.0直接與2732的A11~A8相接，P0.7~P0.0經(jīng)74LS373輸出后接到2732的A7~A0 。

　　根據(jù)片內地址線確定片選地址線，則8031的片選地址線共四條：P2.7~P2.4。如圖3.2所示：P2.4直接與2732的/CE相連（即當P2.4=0時，選通2732）;8031的/RD和P2.7經(jīng)過一個與門與74LS373的/OE相連（即/RD=0且P2.7=0時，選通74LS373）;P2.6、P2.5懸空。/PSEN和2732的/OE相連，以便8031執(zhí)行MOVC指令時產生低電平而選中2732工作。

　　根據(jù)基本地址范圍的定義，2732的基本地址范圍為：0000H-0FFFH

　　鎖存器74ls373應用電路三：正弦波信號發(fā)生器

　　為了能夠產生一個可程控的、且具有一定幅度、頻率精度高、波形失真小的正弦波，這里采用了一種新方法一離散存儲法來實現(xiàn)原理電路圖如圖所示。由8031單片機電路、信號產生部分、開發(fā)應用部分組成。信號產生部分包括柔性計數(shù)器、只讀存儲器、D/A轉換器、放大濾波器；開發(fā)應用部分包括地址鎖存器、只讀存儲器、擴展I/O口。

　　1、8031附屬電路

　　XTAL1、XTAL2為單片機8031內部振蕩電路的引出腳。外接作為反饋元器件的晶體、電容--并聯(lián)諧振回路構成自激振蕩器，輸出時鐘脈沖。安裝時，晶體、電容應盡量靠近單片機芯片，以減小寄生電容，更好地保證振蕩器的工作穩(wěn)定性。

　　P3口是一個雙向I/O口，有8位（P3.0～P3.7）。在MCS-51中，有8個引腳還用于專門功能，這些功能如下表。

　　串行接口RS232是一個全雙工通信接口，能同時進行接收和發(fā)送。若只能發(fā)送或接收的稱為單工；若可以發(fā)送和接收，但不能同時進行的，稱為半雙工。

　　RESET是復位引腳。5.1k電阻為下拉電阻，復位開關控制片內復位電路的工作。

　　2、信號產生部分

　　信號產生部分中，柔性計數(shù)器是個新內容，下面單獨進行介紹。

　　（1）柔性計數(shù)器：由74LS273 8D鎖存器和2732 EPROM程序存儲器組成。8D鎖存器的8位D觸發(fā)器用作狀態(tài)寄存器，并提供計數(shù)器的輸出信號。2732EPROM用作產生反饋函數(shù)。在時鐘脈沖未到來前，D觸發(fā)器處于某一輸出狀態(tài)，并選中2732EPROM的某一存儲單元；當8031的P1.7端輸出一個CP時鐘脈沖時，該存儲單元中的數(shù)據(jù)便送到D觸發(fā)器，使74LS273變?yōu)樾碌臓顟B(tài)，接著又選中2732EPROM 新的存儲單元；如此反復地進行。當計數(shù)器出現(xiàn)自啟動時，解決的辦法是將那些不應出現(xiàn)的計數(shù)輸出所對應的EPROM存儲單元都寫入0000.這樣，無論進入那一個非正常狀態(tài)，下一個CP總能自動地使計數(shù)器恢復到正常工作狀態(tài)。

　　柔性計數(shù)器具有下列優(yōu)點：

　　a、可實現(xiàn)多種計數(shù)功能，硬件電路卻不需變動，而是由EPROM中的編碼決定某種具體功能。 b、較易實現(xiàn)某些特殊功能。 c、電路功能較難剖析，保密性較好。

　　（2）工作原理：根據(jù)測試系統(tǒng)的要求，由8031單片機先對要產生的正弦波形進行離散化求值。再按一定的比特（bit）取整數(shù)，由8031的P1.6～P1.3輸出存放到2732 EPROM 中。存儲器可分段存儲波形的離散函數(shù)值；再由8031計算出定時時間，控制相應的脈沖，這些脈沖控制柔性計數(shù)器的循環(huán)，計數(shù)器每次計數(shù)的結果作為2732 EPROM 的輸入地址。

　　EPROM輸入的高四位A11、A10、A9、A8作為地址選擇。當選擇64等分時，其存儲內容正好對應于64個等分點，柔性計數(shù)器也選擇64次計數(shù)，這樣每次計數(shù)輸出的內容作為EPROM的輸入值。對應每一個EPROM的輸入，如輸入為20H，硬件應會自動在內部查找地址的20H單元。在地址為20H單元中，存放的是對應于等分點為20H時的函數(shù)值，Y=sin360X/64.

　　每一個存儲單元存放的是經(jīng)過擴大后的16進制數(shù)，因此，EPROM輸出到D/A轉換器的也就是該擴大值Y‘，Y’=127Y+127.此關系式是考慮到正弦波的負半周在進行放大時，必然會導致存儲單元中要存放負整數(shù)，這是不允許的。由于擴大數(shù)據(jù)倍數(shù)為127，于是采用先將正弦波整個都提高127，這樣就可使所有數(shù)據(jù)都不出現(xiàn)負值，從而保證了EPROM的正常工作。EPROM相應的地址單元輸出一個對應的離散函數(shù)值送入DAC 0832.轉換器采用完全直通方式，使內部兩級寄存器的輸出都跟隨輸入數(shù)據(jù)變化，工作速度較快。輸入的數(shù)字量可直接進入8位轉換器轉換成模擬電流，再通過A1運算放大器對總電流求和并變成模擬信號電壓。然后經(jīng)過電壓運算放大器和帕型濾波器，用以消除DAC 0832轉換過程中產生的尖峰干擾和毛刺，便可輸出所需要的正弦波信號。

　　本信號發(fā)生器在10Hz～1kHz范圍內的頻率可精確程控，波形失真度小于2%（采用示波器觀測波形時，能觀察出的波形失真度一般在5%以上。）

　　在測試過程中，若要增大輸出正弦信號的幅度，可再增加運算放大器的級數(shù)。若對帕型濾波后的波形還不夠滿意，可以接入一級采樣保持電路。采樣保持電路的輸出只響應每次D/A轉換輸出的最終值，從而濾除了轉換過程中產生的干擾和毛刺。

　　本儀器具有自動檢測功能。當使用寫入命令寫入EPROM時，每寫完一個單元后，立即可讀出該單元的內容。若發(fā)現(xiàn)讀出內容和寫入的不符，會即刻停止。在2732存儲器中，可分段存儲多種波形函數(shù)，通過選擇高位地址，可控制得到所需要的波形，如鋸齒波、正弦波、三角波等。

　　（3）開發(fā)應用部分（控制部分）

　　8031的數(shù)據(jù)總線口P0還兼作外部存儲器（2764）的低8位地址線，于是只能分時用作地址線，放采用地址鎖存器（74LS373）鎖存。只有當?shù)刂锋i存信號（ALE）的下降沿來到時，地址輸出才有效，所以74LS373的使能端G和8031的ALE相連，其輸出允許端OE‘接地。

　　P0口是單片機應用系統(tǒng)中快用最為頻繁的通道口。數(shù)據(jù)總線要和74LS373、2764、8155相連接，而在同一瞬間內只能選通其中的一個芯片，這時總線傳遞的數(shù)據(jù)只對選通的芯片有效。芯片的片選端由地址總線控制。

　　8031的片外取指信號PSEN’和EPROM的輸出允許端相連接。讀取片外程序存儲器（2764）中的指令或數(shù)據(jù)。8031的P0口可直接用于外部存儲器的數(shù)據(jù)進行讀/寫傳送。片選端CE‘由8031的高地址線控制。8155擴展I/O口是可編程的并行I/O擴展接口芯片，具有擴展其它外圍功能電路的復合功能。在8031單片機中雖然有四個I/O口，但可供用戶使用的I/O四只有P1口和部分P3口。因此，在開發(fā)應用系統(tǒng)中需要進行I/O口的擴展。所以利用8155擴展I/O口，以便實現(xiàn)單片機通過通用接口母線GPIB系統(tǒng)對顯示器、打印機、鍵盤和驅動開關等的控制。

　　8155的片選端CE’極其內部RAM的選擇端IO/M‘由8031的高位址線控制。當IO/M’=0時，選擇8155的I/O接口。本信號發(fā)生器通過GPIB、PS232接口可方便地接到自動化測試系統(tǒng)中。

　　鎖存器74ls373應用電路四：單片機接口電路

　　AD轉換器的數(shù)據(jù)輸出也通過PO數(shù)據(jù)總線連至8051，由于我們只使用了8位數(shù)據(jù)口，12位數(shù)據(jù)分兩次讀進8051，所以接地。當8051的p3.0查詢到STS端轉換結束信號后，先將轉換后的12位A/D數(shù)據(jù)的高8位讀進8051，然后再將低4位讀進8051。

　　這里不管AD574A是處在啟動、轉換和輸出結果，使能端CE都必須為1 ，因此將8051的寫控制線和讀控制線通過與非］74LS00與AD574A的使能端CE相連。