剪刀游戏课程设计

1、沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：剪刀石头存游戏模拟器系 别自控系班级学生姓名学号_指导教师职称 讲师课程设计进行地点：实训f215任务下达时间： 2013 年 12 月 20 日起止日期： 2013年12月23日起至 2013年12月27日止教研室主任 2013年12月1剪刀石头布游戏1 .设计题目：剪刀石头布游戏模拟器1.1 设计目的：(1)能独立查阅、整理、分析有关资料(2)能用数字集成电路完成设计任务(3)掌握脉冲产生、整形与分频电路(4)掌握计数、译码与显示电路1.2 基本要求：(1)由按键模拟游戏动作，5局三胜。2 2) 2位数码管显示游戏比分3 3)胜负指示2.设计过程的基

2、本要求：2.1 基本部分必须完成，学有余力的同学可以根据自己的能力自行确定发挥部分 并完成。2.2 符合设计要求的报告一份。设计报告内容要求：1. 写出你考虑该问题的基本思路，画出一个实现电路功能的大致框图。2. 设计出框图中各部分逻辑电路，可用中、小规模集成电路，也可用中规模集成电路连接而成。对各部分电路的工作原理应作出说明。最后，画出整个设计电路的原理电路图，并说明电路工作原理。3. 要求用a4纸打印，不允许复印。装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。4.设计报告提交的截止时间为2013年12月27日。沈阳工程学院数电课程设计成绩评定表系（部）：

3、班级：学生姓名：指导教师评审意见评价 内容具 体 要 求权重评分加权 分调研 论证能独立查阅文献，收集资料；能制定课程设计方案 和日程安排。0.15432工作 能力 态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能 够独立完成设计工作，0.25432工作 量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明 书的顾里说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表 完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩 （加权分合计乘以12）分加权分合计指导教师签名：年 月 日评阅教师评审意见评价 内容具 体 要 求权重评分加权 分查阅

4、义献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作 量工作量饱满，难度适中。0.55432说明 书的 顾里说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表 完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评阅教师签名：年 月 日摘要；本文根据设计要求规定游戏规则及说明，并根据显示屏和游戏机的指示灯判断游戏的进程和胜负结果。之后对剪刀石头布游戏机的三大部分（控制电路、 逻辑电路、显示电路）的整体设计思路进行了剖析。然后是分别解释各部分电路 具体运作过程。控制电路部分主要是提供要求的电平及控制信号的同步性；逻

5、辑电路部分主要是处理信号，判别双方的胜负；显示电路则是对逻辑电路的判断显 示出来并用指示灯提示。最后是对整个电路的不足、优点和改进部分进行阐述。关键字：同步性、控制、逻辑4目录剪刀石头布游戏说明：1.一、整体设计思路1.二、电路原理分析 2.2.1 控制电路2.2.2 逻辑电路2.2.3 显示电路：4.三、电路优缺点分析及改进 4.四、总结5.附录6.剪刀石头布游戏剪刀石头布游戏说明:本游戏由3人参与，其中两人是参与游戏的对手，另外1人是裁判。游戏过 程中，必须服从裁判的指令，当裁判喊准备时双方应立即通过手柄选择自己选出 的石头、剪刀或者布。当裁判停时，双方停止选择，之后裁判立即按下判断键，

6、胜出的一方显示屏自动加“ 1”，当显示屏达到“ 3”时，就有绿灯（led2亮起。 即表示此方胜出。在游戏过程中红灯只在裁判按下判断键时熄灭，若在裁判按下 后不灭视为违规处理即直接失败。整体设计思路7控制电路逻辑电路显示电路图1整体设计框架控制电路部分主要功能是由下拉电阻提供持续的低电平， 使逻辑电路处于正 常工作状态。单刀三掷开关保证了电路有一高电平的输入。使能信号控制和与门 控制高电平进入逻辑电路的同步性， 避免了逻辑电路发生错误的判断。 逻辑电路 则根据控制电路输入的信号进行判断哪方胜出， 信号通过显示电路在胜方的显示 屏上自动+1,当显示屏的数值达到“ 3”时，胜方的绿灯会亮起来提示，最

7、后再 按键清零，则可进入下一轮的比赛。:、电路原理分析2. 1控制电路|7_1ic r1 1 .出-wr-jl1jr* 0工- 40m-i-579 华 r?* 一.e5v图2控制电路该部分由直流电源、单刀三掷开关、下拉电阻和与门组成，下拉电阻为后续 的电路提供持续的低电平保证 6个输入端都由信号输入，单刀三掷开关和直流电 源为其双方的任意一端提供高电平，使输入的逻辑电路的信号符合逻辑电路的判 断范围。使能信号产生高电平，由于使用与门，所以只有当使能信号产生时，冉 加上开关所选择的输入端才能通过高电平信号， 其余通过的则为低电平信号。也 由于使能信号的同时控制6个与门，也保证了进入逻辑电路信号的

8、同步性。2.2逻辑电路根据实际情况可此游戏会出现9可能，以下用真值表表示:abcabclalalo100100001100010100100001010010100010010010001010001100001100100001010010001001001表1游戏状况真值表根据真值表可得以下表达式：l a =abcabc+abcabc+abcabcala = abcabc abcabc abcabcal0 = abcabc abcabc abcabc根据表达式画出以下逻辑电路图:图3逻辑电路图该逻辑电路图中的黄色发光二极管 (led1为两方和的状态，不以显示屏计数。红色发光二极管（led&

9、 led4）是电源指示灯，当使能信号输入时，红灯灭表 示在判断阶段；若红灯不灭则表示有作弊现象（单刀三掷开关悬空），直接由裁判判处其认输。2.3显示电路:cp qo q1 02 03图4显示电路图本部分电路主要由74lvc161、数字显示屏组成，对于 74lvc161其cet cep接高电平，cp接逻辑电路的输出信号，d。d1、d2、d3接低电平，qq qt q2q3为输出信号，由于是五局三胜制，所以 q3q2q1q0=00010010、0011三种情 况，当q1q0=1对，和与非门连接的绿色发光二极管就亮了， 说明已达到三胜了。对于74hc4511 bl、lt接高电平，le接低电平，d0d1

10、d2d3别于74lvc161的q0q1q2q3接。达到计数的效果三、电路优缺点分析及改进先从逻辑电路说起，根据要求电路的正常情况下，应该是出现了9种可能，所以直接根据真值表和表达式得出逻辑电路， 然后得考虑，有人不出的情况，则 又多了 7种可能，即一人出一人不出（6种）和两个人都不出。但是对于两人都 不出的情况在逻辑电路中不好控制，所以就必须把这多出来的7种可能消除掉，因此就在开关的选择上注意这个问题， 最开始是用了按键，若按一下是产生一个 脉冲，那么对于信号的同步性不好把握； 若按一下是产生连续的高电平，那么就 得考虑让这连续的高电平复位，想过用锁存器，但还是同样产生不好复位的问题。 之后是

11、考虑人工复位，则有可能出现一个问题就是忘了复位， 又按了另一个，那 么逻辑电路就判断不出来了，所以最终选择单刀三掷开关和下拉电阻的组合，能 产生连续的高电平，有且只有一个高电平，再通过使能信号，与门，就可以控制 其同步性。但单刀三掷开关也有悬空的时候（恶意犯规），所以选择或门判断。 电路整体比较简单，没有太多的延时芯片，但也能控制其信号的同步性。然而如果在裁判按下控制键的同时突然改变自己的选择，可能会导致间接性的低电平输入，对于这个问题的解决，应该让使能信号的频率快于人的完成改变 选择的速度，但同时还得保证这个脉冲使发光二极管发光的时间在人眼分辨率之 内。其次对于一个产生来说，操作越简单，对人的要求越少会越受欢迎，本产品 对人的要求还是比较高的，对于复位键可以处理成自动化，就是从q0q仙来的两条线接到一个与门（假设为 v1）上其输出接上一个555定时器之后再接一个 非门（假设为v2）,定时器输出和控制复位键的高电平 接在一个与门（假设为 v3）上，当q0q1=110