拔河游戏机课程设计报告

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1、HUBEINORMALUNIVERSITY课程设计报告CourseDesignReport目录1主要内容及要求12设计任务分析23总体方案设计23.1设计思路23.2实验方案选择23.3电路工作原理43.4各单元电路的设计44实验仿真结果85总结105.1实验评价105.2心得体会10参考文献11111主要内容及要求(1)设计一个能进行拔河游戏的电路。(2)电路使用15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

2、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移动，相反，进行减法计数时，发亮的电平指示灯向乙方移动。当移动到一方的终点就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一盘

3、的比赛，而计数器就记录双方的获胜的次数。3总体方案设计3.1设计思路(1)本课题所设计的拔河游戏机由15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，这一方就获胜，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.即实现电路自锁,使加减脉冲无效。同时，使计分电路自动加分。(3)控

4、制电路部分应能控制由振荡器产生的脉冲信号，进入计数器的加减脉冲的输入端，其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。3.2实验方案选择方案一：拔河游戏机的电路框图如图1所示。11按键A、B整形电路选择开关可逆计数器译码器取胜计数器取胜显示控制电路中心线显示复位图1拔河游戏机电路框图拔河游戏机的电路图如图2所示。图2拔河游戏机的电路图可逆计数器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

5、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与CC4518的时钟信号CLK连接，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器计数。这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。11方案二：拔河游戏机的电路框图如图3所示。图3拔河游戏机的电路框图本课题，可以用两片74LS154代替CC4511，由于74LS154输出端为低电平而CC4511输出端为高电平，故在方案一中

6、灯的前面加非门，虽然方案一比方案二复杂，但方案一比方案二更具有创新意义，所以我们选择方案一。3.3电路工作原理可逆计数器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Y0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

7、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器计数。这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。3.4各单元电路的设计（1）编码电路的设计11由双时钟二进制同步可逆计数器74LS193构成，它有2个输入端，4个输出端，能进行加／减计数。通过编码器来控制电平指示灯的显示，加计数时向右移动，进行减计数时，向左移动。电路图如图4所示。图4编码电路（2）整形电路设计由与门74LS08和与非门74LS00构成。因74LS193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

8、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，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