电子课程设计---拔河游戏机控制器.doc

拔河游戏机控制器课程设计论文报告课程名称： 电子技术课程设计 题 目： 拔河游戏机控制器 摘要：本实验使我们进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力本课程设计的内容就是采用74ls193、3线8线译码器74ls138、74ls02等设计的一个电子拔河游戏机，该游戏机具有计数、译码、控制、复位等功能，设计原理简单易懂，所设计的游戏机的游戏规则和真的拔河比赛规则相类似。目录一.设计题目4二.设计任务和要求4三.总体设计思想43.1设计思路43.2 电路的原理图5四. 单元电路设计及总体电路设计图54.1 各单元电路的设计54.2总体电路设计图6五仿真与硬件实现75.1仿真通过75.2硬件实现7六设计总结8七. 参考文献9一. 设计题目拔河游戏机控制器二. 设计任务和要求 设计一个能进行拔河游戏的控制电路。电路使用9个发光二极管表示拔河的“电子绳”，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。游戏甲乙双方各持一个按钮迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。亮点移到任一方终端发光二极管，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至中心点，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。三. 总体设计思想3.1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，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,使加家减脉冲无效。 3. 控制电路部分应能控制由开关电路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 电路的原理框图如下图所示：按键a复位(裁判)输入电路led显示可逆加/减计数器编码电路译码器电路按键b输出电路控制电路四. 单元电路设计及总体电路设计图4.1 各单元电路的设计1. 编码电路的设计：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，向相反方向移动。2.译码电路：由两片74hc138构成的4线16线译码器。译码器的输出y0y15中选9个接电平指示灯，电平指示灯的负端接地，而正端通过反相器接译码器；这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。比赛准备，译码器输入为0000，y0输出为1，中心处指示灯首先点亮，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。3.控制电路：由或非门74ls02和双时钟二进制同步可逆计数器74ls193构成，其作用是指示出谁胜谁负。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。将双方终端指示灯的正接至或非门的2个输入端，当获胜一方为“1”，而另一方则为“0”，或非门输出为“0”，送到74ls193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d0、d1、d2、d3和输出q0、q1、q2、q3对应相连，输入也就是输出，从而使计数器对脉冲不起作用。4.复位控制：74ls193的清零端cr接一个电平开关，作为一个开关控制，进行多次比赛而需要的复位操作，使亮点返回中心点。4.2总体电路设计图 五 仿真与硬件实现5.1仿真通过5.2硬件实现仿真通过之后，在实验室参照原理图与各芯片的引脚图正确连接电路，最后实现了甲乙双方各持一个按钮迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。亮点移到任一方终端发光二极管，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至中心点，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。六 设计总结此次课程设计过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，曾热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。 生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈数字电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。七. 参考文献 1 阎 石 主编数字电子技术基础 （第五版）高等教育出版社 2 李国丽 朱维勇 电子技术实验指导书 中国科技