数电课设——乒乓球游戏电路设计

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1、电子技术课程设计数电部分设计题目：乒乓球游戏电路设计第一章设计指标…………………………………….....................3设计指标……………………………………………………............3第二章系统概述……………………………………......................42.1设计思想…………………………………………………...........42.2可行性论证……………………………………………...............82.3各功能的组成……………………………………………

2、...........82.4总体工作过程……………………………………………...........9第三章单元电路设计与分析…………………………….............103.1各单元电路的选择……………………………………….........103.2设计及工作原理分析…………………………………….........15第四章电路的组构与调试…………………………………..........154.1遇到的主要问题…………………………………………........154.2现象记录及原因分析………………………

3、……………........164.3解决措施及效果………………………………………..........164.4功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据…………........16第五章结束语………………………………………………..........205.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明….........205.2总结设计的收获与体会…………………………………........20参考文献…………………………………………………...............21附图（电路总图）…………………………

4、…………………........2222“乒乓球游戏”电路以发光二级管模拟乒乓球的运动轨迹，以按键模拟球拍，具有乒乓球的娱乐功能。电路可以采用数字电子技术基础课程中介绍的基础器件实现。通过电路的设计和实现过程，我们可以了解和掌握以为寄存器的功能和应用以及数字逻辑控制的设计方法。本次课程要求用软件QuartusII的应用基础，结合数字电子技术基础课程的知识完成“乒乓球游戏”。QuartusII应用的基本流程如图：22本设计还要用到七段数码显示器：LP－2900共有六位七段数码显示器，连接成动态扫描显示电路，每

5、个显示器的共阴极由该装置上一个74138译码器的前六位输出Y0~Y5产生的扫描信号控制；段码控制信号高电平有效。如图：第一章.设计指标1.设计要求以12个发光二极管出个点亮模拟乒乓球的运动，双方击球动作各以一个按键模拟，并以4位LED数码管闲事游戏双方得分。具体规则如下：（1）当发球方按过击球键后，“乒乓球”向对方移动，当“球”到达终端位置时，对方必须按键接“球”。若对方在“球”到达接球位置时准确按下击球键，“球”即向反方向移动。若“球”到达接球位置时未被“接”住，“球”将飞出界外，发球方得一分。若对方在

6、“球”未到达接球位置时按键，接球无效，“球”将继续前行，直至出界。22（1）每次击中“球”时，蜂鸣器鸣响一声。（2）当某方得分达到11分，一局结束。计分闪显3次，每次显示1秒，间隔1秒，然后计分值归零。闪显过程中，禁止发球。（3）出游戏开始（上电）或一局结束（某方得分达11分）后，发球方可任意，否则只允许得分方发球，失分方的发球信号无效。（4）球速可通过两个按键设定为4级，移动速率分别为2HZ、4HZ、8HZ和10HZ。2.设计的硬件环境电路控制部分以FPGA实现，球速选择采用电平按键，击球采用脉冲键。得

7、分显示电路和球轨迹显示电路由FPGA开发装置决定。第二章.系统概述2.1设计思想1.乒乓球移动轨迹本设计要求乒乓球的移动轨迹采用发光二极管逐个一次点亮模拟，显示发光二极管的控制信号应该是12路顺序脉冲信号，脉冲时序具有双向顺序延特性。在数字电路中，采用模拟12的可逆计数器配合4—12译码器或采用双向移位寄存器都可产生满足时序要求的脉冲信号。前者，计数器在时钟脉冲控制下使译码器的输入码递增或递减，译码器输出逐位有效，形成顺序脉冲；后者，移位寄存器在时钟脉冲控制下并行输出顺序脉冲序列。22实验中采用具有预置功

8、能的并行8位双集成移位寄存器74198实现。除寄存器位数不同外，74198的控制功能与74194完全相同。实验中用两片74198实现乒乓球左右移动。74198的功能表如下复位方式控制串行输入移位脉冲并行输入状态输出控制功能CLRNS1S0SRSISLRICLKA---HQa-Qh0¢¢¢¢¢¢全0异步复位111¢¢↑a---ha--h同步置数110¢Di↑¢Qb-QhDi左移101Di¢↑¢DiQa-Qg右移100¢¢↑¢Qa