拔河游戲機課程設(shè)計

1、<p><b>　　電子課程設(shè)計</b></p><p><b>　　——拔河游戲機</b></p><p><b>　　學(xué)院：</b></p><p><b>　　專業(yè)班級：</b></p><p><b>　　姓名：</b&g

2、t;</p><p><b>　　學(xué)號：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　2011年12月</b></p><p><b>　　一：設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p>　　拔

3、河游戲機用九個點評指示燈排成一行，開機后只有中間一個點亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速不斷按動的產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點向誰的方向移動，每按一次，亮點移動一次。移動到任何一方終端指示燈亮，這一方就得勝，此時雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經(jīng)復(fù)位后才能點亮，恢復(fù)到中心線。最后，顯示器顯示優(yōu)勝者的盤數(shù)</p><p><b>　　二：總體框圖</b></p>&

4、lt;p><b>　?。?）整形電路：</b></p><p>　　使甲，乙兩組按出的脈沖經(jīng)整形后形成一個占空比較大的脈沖，這樣就減少了一計數(shù)時另一計數(shù)為低電平的情況，從而使每一次按鍵都有可能進行有效 的計數(shù)。</p><p><b>　?。?）加減計數(shù)器：</b></p><p>　　甲組按鍵按下時進行加法計

5、數(shù)，乙組按鍵按下時進行減法計數(shù)，哪組按鍵快，計數(shù)器執(zhí)行哪組所對應(yīng)的計數(shù)。</p><p><b>　　（3）譯碼器：</b></p><p>　　將加減計數(shù)器輸出的二進制數(shù)編譯為十進制數(shù)，并控制顯示電路的顯示情況。</p><p><b>　?。?）計數(shù)器：</b></p><p>　　當(dāng)游戲結(jié)束時

6、，計數(shù)器進行計數(shù)。甲組勝出時，所對應(yīng)的甲組計數(shù)器加一，乙組計數(shù)器不計數(shù)，乙組同樣的道理。</p><p><b>　　（5）顯示電路：</b></p><p>　　顯示電路用電平顯示燈顯示甲乙雙方按鍵快慢的情況。</p><p><b>　　設(shè)計思路：</b></p><p>　　甲，乙雙方用按鍵的

7、快慢來表示力量的大小，甲組按鍵快，則執(zhí)行加法計數(shù)，乙組按鍵快，則執(zhí)行減法計數(shù)。在游戲開始時，可按復(fù)位鍵對加減計數(shù)器進行置數(shù)，根據(jù)題目要求，可置數(shù)為0（這里采用74LS192芯片，為異步置數(shù)），再由譯碼器輸出送到顯示電路，此時位于中間的燈亮，當(dāng)比賽結(jié)束時，輸出返回使計數(shù)器停止計數(shù)，輸出保持。此時優(yōu)勝的一方所對應(yīng)的計數(shù)器加一，輸?shù)囊环剿鶎?yīng)的計數(shù)器不計數(shù)。</p><p><b>　　三：選擇器件</

8、b></p><p>　　為使硬件試驗?zāi)軌蛴行У倪M行，這里我們選擇的器件都是數(shù)電實驗器件接觸過的器件。</p><p>　?。?）74LS192同步二進制可逆計數(shù)器</p><p><b>　　邏輯功能說明：</b></p><p>　　74LS192 為 可 預(yù) 置 的 十 進 制 同 步 加 / 減 計 數(shù) 器

9、，具有異步清零和異步置數(shù)功能。當(dāng)清除端（MR）為高電平時，不管時鐘端（CPD、CPU）狀態(tài)如何，即可完成清除功能。當(dāng)置入控制端（PL）為低電平時，不管時鐘CP的狀態(tài)如何，輸出端（Q0～Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（P0～P3）相一致的狀態(tài)。192 的計數(shù)是同步的，靠CPD、CPU同時加在 4 個觸發(fā)器上而實現(xiàn)。在CPD、CPU上升作用下Q0～Q3 同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。當(dāng)進行加計數(shù)或減計數(shù)時可分別利用CPD或C

10、PU，此時另一個時鐘應(yīng)為高電平。當(dāng)計數(shù)上溢出時，進位輸出端（TCU）輸出一個低電平脈沖，其寬度為CPU低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計數(shù)下溢出時，錯位輸出端（TCD）輸出一個低電平脈沖，其寬度為CPD低電平部分的低電平脈沖。當(dāng)把TCD和TCU分別連接后一級的CPD、CPU，即可進行級聯(lián)。以下是有關(guān)74LS192芯片的一些基本圖示說明。</p><p>　　74LS192管腳圖</p><p>

11、　　74LS192管腳說明：</p><p>　　當(dāng)置入控制端（PL）為低電平時，不管時鐘CP的狀態(tài)如何，輸出端3，2，6，7即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端15，1，10，9相一致的狀態(tài)。可當(dāng)成輸出端</p><p>　　14為置零端 ；11為置數(shù)端。3，2，6，7為輸出端；14為置零端；5為加法計數(shù)端；4為減法計數(shù)端 ；12，13分別為進.借位端。</p><p>　　7

12、4LS192邏輯符號圖</p><p>　　74LS192邏輯功能表</p><p>　　74LS192內(nèi)部原理圖</p><p>　?。?）3線-8線74LS138譯碼器</p><p><b>　　邏輯功能說明：</b></p><p>　　輸入的3位二進制代碼共有8種狀態(tài)，譯碼器將每個輸入代

13、碼譯成對應(yīng)的一根輸出線上的高、低電平信號。</p><p>　　圖（1）為3線-8線譯碼器74LS138的邏輯符號圖， 其有3個附加的控制端G1、G2A和G2B。當(dāng)G1=1、G2A+G2B=0時，其附加門GS才輸出高電平（S=1），譯碼器處于工作狀態(tài)。否則譯碼被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平，這三個控制端也叫做“片選”輸入端，利用片選的作用可以將多片連接起來以擴展譯碼</p><p>

14、　　圖（2）3線-8線譯碼器74LS138的邏輯符號圖，圖（3）為74LS138的內(nèi)部原理圖，表（1）為3線－8線譯碼器 74LS138的功能表， 由3線-8線譯碼器74LS138的功能表也可以看出，當(dāng)S1=0時，無論S2+S3等于0還是1，譯碼器都處于禁止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)S1=1,S2+S3=0時，譯碼器處于工作狀態(tài)。</p><p>　　74LS138的邏輯符號圖 圖（2） 74LS138的邏輯

15、框圖 </p><p>　　圖 （3） 74LS138的內(nèi)部原理圖</p><p>　　表 （1） 3線－8線譯碼器 74LS138的功能表</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　四：功能模塊</b></p><p>

16、<b>　　按鍵和整形電路</b></p><p>　　下圖為按鍵和整形電路的電路圖：</p><p>　　當(dāng)按鍵沒有按下的時候，輸出呈現(xiàn)高電平，當(dāng)按鍵按下的時候，出現(xiàn)一個短暫的脈沖，隨后又立即回復(fù)高電平。甲，乙按鍵均用此電路實現(xiàn)，當(dāng)甲按鍵速度快的時候，輸出一個脈沖，而乙所對應(yīng)的輸出仍為高電平，此時可逆計數(shù)器進行計數(shù)（當(dāng)清零和置數(shù)無效的時候）。其輸出波形如下圖所示：其

17、中脈沖為按鍵按下的情況：</p><p><b>　　可逆計數(shù)器模塊 </b></p><p>　　其電路如右圖所示當(dāng)按鍵按下時，計數(shù)器實現(xiàn)清零功能，顯示電路中間的電平指示燈亮，其輸出與輸入端相連，這樣在終端指示燈亮即游戲結(jié)束的時候就能通過控制電路對計數(shù)器進行置數(shù)而使輸出保持不變。</p><p>　?。?）譯碼器，顯示器電路和控制電路<

18、/p><p>　　計數(shù)器的輸出端與譯碼器相連，再連接到顯示器電路，從而達到控制電平指示燈亮滅的目的。在譯碼器輸出端Y4和Y5端通過一個與門在與計數(shù)器的置數(shù)端相連，這一部分為控制電路。當(dāng)游戲開始時，與門輸出端為高電平，此時置數(shù)無效，當(dāng)游戲結(jié)束時，與門輸出端為低電平，計數(shù)器置數(shù)端有效而清零端無效（此時清零端為低電平），計數(shù)器進行置數(shù)，此時游戲雙方的按鍵不再起作用，游戲結(jié)束。下圖為其電路圖： （3）計數(shù)模塊

19、</p><p>　　計數(shù)模塊是用來記錄甲乙雙方勝利的盤數(shù)，其輸入端經(jīng)一或門再與譯碼器電路的Y4和Y5輸出端相連，當(dāng)Y4的輸出端有效時（此時終端電平指示燈亮，游戲結(jié)束），相應(yīng)的計數(shù)器輸入產(chǎn)生一個脈沖，計數(shù)器進行加法計數(shù)。此電路還附加一個清零按鍵，當(dāng)按鍵按下時，計數(shù)器實行清零功能。下圖為計數(shù)模塊的電路圖：輸出端還接有數(shù)碼管用來顯示盤數(shù)。</p><p>　　五：總體設(shè)計電路圖</p&

20、gt;<p>　　下圖為總體電路原理圖，按鍵通過整形電路和可逆計數(shù)器連接，甲方按鍵整形電路接down，乙方按鍵整形電路接up，當(dāng)家按鍵快時，實現(xiàn)加法計數(shù)，反之則實行減法計數(shù)。在可逆計數(shù)器的清零端接復(fù)位電路，當(dāng)復(fù)位按鍵按下時計數(shù)器實現(xiàn)清零功能，此時顯示器輸出端中間的電平指示燈亮?？赡嬗嫈?shù)器的輸出端通過與譯碼器相連來實現(xiàn)對顯示電路的控制，譯碼器的Y4和Y5輸出端（即終端電平指示燈所對在線路）通過與門形成控制電路與計數(shù)器置數(shù)端相