拔河游戏机课程设计报告

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1、 数字电路课程设计报告 设计课题： 拔河游戏机 学生姓名： xxxxxx 指导教师： xxxxxx 设计时间： xxxxxxxxxxxxxx - 1 - 1 设计任务与要求 （1）设计一个能进行拔河游戏的电路。 （2）电路使用 9 个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。 （3）游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方 向移动，每按一次，亮点移动一次。 （4）亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只 有复位后才使亮点恢复到中心。 （5）用数码管显示获胜者的盘数。2 2 方案设计与论证 可逆计数器 CC401

2、93 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。设计电路框

3、图如图一所示： - 2 - 3 单元电路设计与参数计算 1.脉冲发生电路 如图二部分，前两个与非门组成一个基本 RS 触发器，在按钮的作用下产生脉冲，后一 个与门和两个与非门组成一个整形电路其作用是产生一个占空比很大的脉冲信号，这样就减 少某一方在计数时另一方输出为低电平的概率，使甲乙双方都能有效计数。 2、编码电路 如图二部分，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

4、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。 注：CC40193 是加/减可逆计数器，其功能与 74LS193 的功能相似。 3、译码电路 如图二 部分，选用 416 线 CC4514 译码器。译码器的输出 Q0Q14 分接 9 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 图一 设计电路框图 - 3 - 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。 注：CC4514 4 线16 线译码器引脚排

5、列及功能：1 A0A3 数据输入端 ； INH 输出禁止控制端； LE 数据锁存控制端； Y0Y15 数据输出端 输 入 高电平输 出端 输 入 高电平输 出端 LE INH A3 A2 A1 A0 LE INH A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 0 0 YO 1 0 1 0 0 1 Y9 1 0 0 0 0 1 Y1 1 0 1 0 1 0 Y10 1 0 0 0 1 0 Y2 1 0 1 0 1 1 Y11 1 0 0 0 1 1 Y3 1 0 1 1 0 0 Y12 1 0 0 1 0 0 Y4 1 0 1 1 0 1 Y13 1 0 0 1 0 1 Y5 1 0 1 1 1 0

6、Y14 1 0 0 1 1 0 Y6 1 0 1 1 1 1 Y15 1 0 0 1 1 1 Y7 1 1 无 1 0 1 0 0 0 Y8 0 0 输出状态锁定在上一个 LE“1”时，A0A3 的输入状态 4、控制电路 如图二 部分， 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、QB、QC、 QD 对应相连，输入也就是输出，从而使计数器对输入脉冲不起作用。 5、 胜负显示 如图二 部分，将双方终端二极管正极经非门后的输出分别接到二个 CC4518 计数器的 EN 端，CC4