数字逻辑电路课程设计--拔河游戏机

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1、 课 程课 程 设 计 说 明 书设 计 说 明 书 课程名称： 数字电路和数字系统课程设计 题 目： 拔河游戏机 班 级： 电子信息科学与技术 11-1 姓 名： 学 号： - 2 - 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 一、一、 设计题目设计题目 拔河游戏机 二、二、 主要内容及要求主要内容及要求 1设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。 2电路使用 9 个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。 3比赛双方各持一个脉冲按钮，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亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方就

2、获胜，此后双方的按钮都 无作用，状态保持，只有当裁判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二 极管重新亮。 5用七段数码管显示双方的获胜盘数。 三、三、 进度安排进度安排 1.认真思考和理解所选题目的有关要求，大致知道要求做什么。 2.根据实验的设计要求，到图书馆或上网查找相关的资料，了解拔河游戏 机的工作原理。 3.学习数字电路中触发器、计数器、译码显示器等单元电路的设计及综合 应用，掌握逻辑电路的设计与测试方法，等。 4.综合相关的资料，设计实验方案。 5根据所设计方案，用仿真软件进行电路仿真。 6根据要求撰写实验报告。 - 3 - 目目 录录 一设计任务分析4 二拔河游戏机的总体方案设计4 2

3、1 设计思路4 22 电路原理图5 23 电路工作原理6 24 各单元电路的设计7 三 元器件的使用10 四. 电路仿真结果 11 四 总结13 4.1 实验评价 13 4.2 心得体会 13 参考文献14 - 4 - 一、一、 设计任务分析设计任务分析 本课题的主要任务是让拔河游戏机的电平指示灯由中点向我方延伸， 而阻止其向对方延伸。可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，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甲方延伸，相反，进行减法计数时， 发亮的电平指示灯向相反方向移动。当移动到一方的终点就就把电路锁 定，此时双方按键均

4、无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一 盘的比赛，而计数器就记录双方的获胜的次数。 二、二、 总体方案设计总体方案设计 2 21 1 设计思路设计思路： (1)本课题所设计的拔河游戏机由 9 个电平指示灯排列成一行，开机 之后只有中间一个电平指示灯亮，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，同时蜂 鸣器响起，代表这一方获胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有 经裁判复位后才使亮点恢复到中心线。 (2)当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲 信号的作用.即

5、实现电路自锁,使加家减脉冲无效。同时，由首（尾）的输 出产生进位脉冲，使计分计数器自动加分。 (3)控制复位电路部分控制由振荡器产生的脉冲信号进入倒数减法计 数器的输入端，使其从三秒钟开始，进入倒计时，在此期间任何一方的脉 冲输入均无效果，达到公平性的原则，同时中间的灯亮起，复位。当输入 总清零信号开始进行计分板的分数清零，一局比赛结束。 - 5 - 2 22 2 电路原理图电路原理图： 图一， 图二分别为拔河游戏机的电路框图、整机逻辑图。 - 6 - 2 23 3 电路工作原理：电路工作原理： 可逆计数器 74LS193（CBUD4）原始状态输出 4 位二进制数 0000，当 DNUP 置为 1 时实现加法计数，当其置为 0 时实现减法计数。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3-8线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