1、 电子课程设计 拔河游戏机 学院: 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 2011 年 12 月 一:设计任务与要求 拔河游戏机用九个点评指示灯排成一行,开机后只有中间一个点亮,以此作 为拔河的中心线, 游戏双方各持一个按键, 迅速不断按动的产生脉冲, 谁按得快, 亮点向谁的方向移动, 每按一次, 亮点移动一次。 移动到任何一方终端指示灯亮, 这一方就得胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经复位后才能点亮,恢 复到中心线。最后,显示器显示优胜者的盘数 二:总体框图 (1 1)整形电路:整形电路: 使甲,乙两组按出的脉冲经整形后形成一个占空比较大的脉冲,这样就减 少了一计数时另一计数为低电
2、平的情况,从而使每一次按键都有可能进行 有效 的计数。 (2 2)加减计数器:加减计数器: 甲组按键按下时进行加法计数,乙组按键按下时进行减法计数,哪组按键 快,计数器执行哪组所对应的计数。 (3 3)译码器:译码器: 将加减计数器输出的二进制数编译为十进制数,并控制显示电路的显示情 况。 甲 组 按 键 乙 组 按 键 整形电路 加减计数器 译码器 显示电路 计数器(甲组优胜盘数) 计数器(乙组优胜盘数) 控制电路 (4 4)计数器:计数器: 当游戏结束时,计数器进行计数。甲组胜出时,所对应的甲组计数器加一, 乙组计数器不计数,乙组同样的道理。 (5 5)显示电路)显示电路: 显示电路用电平
3、显示灯显示甲乙双方按键快慢的情况。 设计思路:设计思路: 甲, 乙双方用按键的快慢来表示力量的大小, 甲组按键快, 则执行加法计数, 乙组按键快,则执行减法计数。在游戏开始时,可按复位键对加减计数器进行置 数,根据题目要求,可置数为 0(这里采用 74LS192 芯片,为异步置数),再由 译码器输出送到显示电路,此时位于中间的灯亮,当比赛结束时,输出返回使计 数器停止计数,输出保持。此时优胜的一方所对应的计数器加一,输的一方所对 应的计数器不计数。 三:选择器件 为使硬件试验能够有效的进行, 这里我们选择的器件都是数电实验器件接触 过的器件。 (1 1)74LS19274LS192 同步二进制
4、可逆计数器同步二进制可逆计数器 逻辑功能说明:逻辑功能说明: 74LS192 为 可 预 置 的 十 进 制 同 步 加 / 减 计 数 器, 具有异步清 零和异步置数功能。当清除端(MR)为高电平时,不管时钟端(CPD、CPU)状态 如何,即可完成清除功能。当置入控制端(PL)为低电平时,不管时钟 CP 的状 态如何,输出端(Q0Q3)即可预置成与数据输入端(P0P3)相一致的状态。 192 的计数是同步的,靠 CPD、CPU 同时加在 4 个触发器上而实现。在 CPD、CPU 上升作用下 Q0Q3 同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当进 行加计数或减计数时可分别利用 CPD
5、或 CPU,此时另一个时钟应为高电平。当计 数上溢出时,进位输出端(TCU)输出一个低电平脉冲,其宽度为 CPU 低电平部 分的低电平脉冲;当计数下溢出时,错位输出端(TCD)输出一个低电平脉冲, 其宽度为 CPD 低电平部分的低电平脉冲。 当把 TCD 和 TCU 分别连接后一级的 CPD、 CPU,即可进行级联。以下是有关 74LS192 芯片的一些基本图示说明。 74LS1974LS192 2 管脚图管脚图 74LS192 管脚说明: 当置入控制端(PL)为低电平时,不管时钟 CP 的状态如何,输出端 3,2, 6,7 即可预置成与数据输入端 15,1,10,9 相一致的状态。可当成输出
6、端 14 为置零端 ;11 为置数端。3,2,6,7 为输出端;14 为置零端;5 为加法计 数端;4 为减法计数端 ;12,13 分别为进.借位端。 74LS19274LS192 逻辑符号图逻辑符号图 74LS19274LS192 逻辑功能表逻辑功能表 74LS19274LS192 内部原理内部原理图图 (2)3 线-8 线 74LS138 译码器 逻辑功能说明: 输入的 3 位二进制代码共有 8 种状态, 译码器将每个输入代码译成对应的一根输 出线上的高、低电平信号。 图(1)为 3 线-8 线译码器 74LS138 的逻辑符号图, 其有 3 个附加的控制 端 G1、G2A 和 G2B。当 G1=1、G2A+G2B=0 时,其附加门 GS 才输出高电平(S=1) , 译码器处于工作状态。否则译码被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,这三个 控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码 图(2)3 线-8 线译码器 74LS138 的逻辑符号图,图(3)为 74LS138 的内部原理 图, 表 (