1、 课 程课 程 设 计 说 明 书设 计 说 明 书 课程名称： 数字电子技术课程设计 题 目： 电子拔河游戏机 学生姓名： 专 业： 电子信息工程 班 级： 学 号： 电子拔河游戏机 一、 设计任务与要求 1设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。 2使用 15 个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极管亮。 3赛双方各持一个按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲，谁按得快，发光的 二极管就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。 4的发光二极管移到任一方的终点时，该方就获胜，此后双方的按钮都应无作 用，状态保持，只有当栽判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。 5用七段数码管
2、显示双方的获胜盘数。 二、方案设计与论证 1总体设计思路 本次课程设计的题目是电子拔河游戏机， 其原理可理解为甲乙两人通过按下 AB 两个按键的的快慢来让拔河游戏机的电平指示灯由中点向速度快的一方延伸， 而阻止向速度慢的一方延伸。可以设想用可预置的加/减可逆计数器作主要器件， 用计数器的输出状态通过译码器控制电平指示灯的显示状态。 如当计数器进行加 法计数时，发亮的电平指示灯向右方延伸，相反，进行减法计数时，发亮的电平 指示灯向相反方向移动。 当一局比赛结束， 即发亮的 LED 移动某一方的终点时， 由点亮该终点灯的信号使电路封锁加/减脉冲信号的作用，既实现电路的自锁， 使加/减脉冲无效。只有
3、按了复位按键双方才能继续下一局的比赛，计数器就记 录双方的获胜的次数，数码管显示胜者赢的盘数。 2电路设计原理 拔河游戏机用 15 个电平指示灯排列成一行，开机后只有中间一个点亮， 有以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉 冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端 指示灯点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后 才使亮点恢复到中心线。最后，显示器显示胜者的盘数。 图 1 电子拔河游戏机原理框图 甲方队员 乙方队员 脉冲产 生器 可逆计 数器 译码器 数码管显 示电路 乙方赢 的盘数 甲方赢 的盘数 控制器 复位
4、 图 2 拔河游戏机的电路框图。 可逆计数器 74LS193 原始状态输出 4 位二进制数 0000，经译码器输出使中 间的一只电平指示灯点亮。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 电平指示灯点亮并产生位移，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。 将双方终端指示灯的正端分别经两个与非门后接到 2 个十进制计数器 CC4518 的使能端 EN，当任一方取胜，该方终端指示灯点亮，产生 1 个下降沿使 其对应的计数
5、器计数。这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。 方案一 1编码电路： 由双时钟二进制步可逆计数器 74LS193 构成，它有 2 个输入端，4 个输出 端，能进行加减计数。 2译码电路： 由译码器 4514BD 的输出 Y0Y15 中选出 15 个接电平指示灯，电平指示灯 的负端接地，而正端接译码器；这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。 比赛准备，译码器输入为 0000，Y0 输出为 1，中心处指示灯首先点亮，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。 3控制电路： 由或非门由 74LS02 构成，其作用是分出谁胜谁负。当亮点移到任何一方的 终端时，判该方为胜，此
6、时双方的按键均宣告无效。将双方终端指示灯的正接至 或非门的 2 个输入端， 当获胜一方为 “1” ， 而另一方则为 “0” ， 或非门输出为 “0” ， 再送到 74LS193 计数器的置数端 L D ，于是计数器停止计数，处于预置状态， 由于计数器数据端 D0、D1、D2、D3 和输出 Q0、Q1、Q2、Q3 对应相连，输入也就 是输出，从而使计数器对脉冲不起作用。 4胜负显示： 由计数器 74HC160D 和译码显示器构成。 将双方终端指示灯正极经与非门输 出后分别接到 2 个 74HC160D 计数器的 CP 端，74HC160D 的两组 4 位 BCD 码分别 接到实验箱中的两组译码显示器的 8、4、2、1 插孔上。当一方取胜时，该方终 端指示灯发亮，产生一个上升沿，使相应的计数器进行加一计数，于是就得到了 双方取胜次数的显示，若 1 位数不够，则进行 2 位数的级连。 方案二 本课题，可以用两片 74LS192 代替 74LS193，先将两片 74LS19
