“拔河”游戏机.doc

“拔河”游戏机 课程设计的目的 1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知计时计数器、译码显示和计时门控电路的工作原理及特点； 2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。 设计名称：“拔河”游戏机 设计要求 1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知逆计时计数器、译码显示的工作原理及特点； 2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。 四、说明： 课程设计任务书 姓 名 学 号 班 级 课程名称 数字逻辑电路 课程性质 专业课 设计时间 设计名称 “拔河”游戏机 设计要求 15个(或13、11、9个均可)发光二极管排成一列，作为拔河的显示。开机后．仅中间一个发光(亮点)，以此作为拔河中心线。游戏双方各用一个按键K1、K2，迅速不断地按动产生脉冲,谁按得快，亮点向谁的方向逐个移动。当亮点移到任一方的终端时，该方获胜，双方按键无作用，亮点位置保持。按K3后，亮点回到中心线，可以进行第二次比赛。用两个数码显示器分别显示双方获胜的盘数，按K4可以清零。 设计思路 与 设计过程 设计电路实验设备及器设计名称：“拔河”游戏机 日期：2010 年1月 18日 设计内容：5个(或13、11、9个均可)发光二极管排成一列，作为拔河的显示。开机后．仅中间一个发光(亮点)，以此作为拔河中心线。游戏双方各用一个按键K1、K2，迅速不断地按动产生脉冲,谁按得快，亮点向谁的方向逐个移动。当亮点移到任一方的终端时，该方获胜，双方按键无作用，亮点位置保持。按K3后，亮点回到中心线，可以进行第二次比赛。 设计目的与要求： 1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知逆计时计数器、译码显示的工作原理及特点； 2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。 设计环境或器材、原理与说明： 一、设计电路 ??????建议设计电路框图如图所示，整机电路图见图。 ??拔河游戏机线路框图、实验设备及器件1、＋5V直流电源??2、 译码显示器3、逻辑电平开关 4、CC4514?4线－16线译码／分配器CC40193 同步递增／递减 二进制计数器CC4518 十进制计数器CC4081?与? ⑤CC4011×3??与非门CC4030??异或门电阻 1K×4 ? 设计步骤 图11-5-1为拔河游戏机整机线路图。 可逆计数器CC40193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器 输出使中间的一只发光二极管点亮。当按动A、B两个按键时， 分别产生两个脉冲信号，经整形后分别加到可逆计数器上，可 逆计数器输出的代码经译码器译码后驱动发光二极管点亮并产 生位移，当亮点移到任何一方终端后，由于控制电路的作用， 使这一状态被锁定，而对输入脉冲不起作用。如按动复位键， 亮点又回到中点位置，比赛又可重新开始。 将双方终端二极管的正端分别经两个与非门后接至二个十进制 计数器CC4518的允许控制端EN，当任一方取胜，该方终端二极 管点亮，产生一个下降沿使其对应的计数器计数。这样，计数 器的输出即显示了胜者取胜的盘数。 1.编码电路 图 11-5-2??拔河游戏机整机线路图 2、整形电路 CC40193是可逆计数器，控制加减的CP脉冲分别加至5脚和4 脚，此时当电路要求进行加法计数时，减法输入端CPD 必须接 高电平；进行减法计数时，加法输入端CPU 也必须接高电平， 若直接由A、B键产生的脉冲加到5脚或4脚，那么就有很多时机 在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计 数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。加一整形 电路，使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的 脉冲，这样就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的 可能性，从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。整形电 路由与门CC4081和与非门CC4011实现。 3、译码电路 选用4－16线CC4514译码器。译码器的输出Q0～Q14 分接15个 （或9个）个发光二极管，二极管的负端接地，而正端接译码 器；这样，当输出为高电平时发光二极管点亮。 比赛准备，译码器输入为0000，Q0 输出为“1”，中心处二极 管首先点亮，当编码器进行加法计数时，亮点向右移，进行减 法计数时，亮点向左移。 4、控制电路 ????为指示出谁胜谁负，需用一个控制电路。当亮点移到任何 一方的终端时，判该方为胜，此时双方的按键均宣告无效。此 电路可用异或门CC4030和非门CC4011来实现。将双方终端二极 管的正极接至异或门的两个输入端，当获胜一方为“1”，而 另一方则为“0”，异或门输出为“1”，经非门产生低电平 “0”，再送到CC40193计数器的置数端，于是计数器停止计 数，处于预置状态，由于计数器数据端A、B、C、D和输出端 QA、