实验四 触发器及其应用(乒乓球练习电路).
乒乓球游戏电路设计
1、主要内容：设计一个乒乓球游戏机，比赛由甲乙双方和裁判3人构成，能模拟比赛的基本过程和规则并能自动裁判和记分。
2、基本要求：1、设计一个由甲、乙双方参赛，有裁判的3人乒乓球游戏机。
2、用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的LED指示球的当前位置，点亮的LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。
3、当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。
若击中，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得1分。
一方得分时，电路自动响铃3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
4、设置自动记分电路，甲、乙双方各用2位数码管进行记分显示，每计满21分为1局。
5、甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。
3、主要参考资料：[1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005.[2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006.[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003.一、总体设计思想1.基本原理用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的LED指示球的当前位置，点亮的LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。
当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。
若击中，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得1分。
一方得分时，电路自动响铃3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
设置自动记分电路，甲、乙双方各用2位数码管进行记分显示，每计满21分为1局。
甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。
实验四双D触发器及其应用
实验四双D触发器及其应用一、实验目的(1)熟悉基本D触发器的功能测试。
(2)熟悉脉冲同步和异步时的电路的不同分析方式。
(3)熟悉触发器的实际应用。
二、实验设备(1)数字电路试验箱(2)函数发生器(3)示波器(4)74LS00 一片(5)74LS74 一片(6)导线若干三、实验内容(1)用D触发器构成四分频器。
a、用示波器调节出1kHz，5Vcc，偏移量为2.5的方波，并用示波器检验；b、四分频的一个真值表：c 、 实现功能的电路图如下，在CP1端加入方波，用示波器的CH1接CP1，CH2接Q2，观察并记录波形；d 、e 、f 、g 、h 、i 、j 、(2) 设计电路实现如下CP 脉冲时输出如F 示：CPFa 、 列出实现功能的状态转化真值表：b 、 用异步触发器实现如下，在CP1端加入方波，用示波器的CH1接CP1，CH2接F=Q1•Q2•CP ，观察并记录波形；c 、 由a 中的真值表分析得知：'F =21n n Q Q ∙1212n n Q Q D +==1121n n Q Q D +=='F F CP =∙↑四、 实验结果记录及分析(1) 用示波器调出的波形如下图所示：分析：在实验前我们成功调出了1kHz，5Vcc，偏移量为2.5Vcc 的方波，对我们实验的后续实验的意义十分重大。
(2)用D触发器构成四分频器的结果如下图所示：分析：本实验我们只是用一个D触发器实现了对方波信号的四分频，结果与实际相符合表明实验室成功的。
(3)实现F的结果如下图所示：分析：本实验我们采用两种方式来实现：a、用异步电路实现的时候我们使用了一个D触发器和四个与非门实现了信号F的输出，实验结果正确。
b、用同步电路实现的时候我们使用了一个D触发器和四个与非门实现了信号F的输出，实验结果正确。
五、实验故障记录情况本次试验进行的比较顺利，没有出现什么故障。
六、心得体会这次实验中，我们主要使用D触发器实现功能，实现了四分频和(2)题中的要求，在应用中学习到了D触发器的应用并了解了其结构，加深了数电课堂上对D触发器的理解。
乒乓球游戏机电路设计(江苏师范大学)
实习(设计)报告姓名班级学号实习(设计)科目电子技术综合课程设计实习实习(设计)地点实习(设计)时间实习（设计）科目电子技术综合课程实习实习设计指导教师姓名职务所在部门电气工程学院电气工程学院实习设计小组成员成员：实习设计要求1.组装一块数字电路电动机转速表。
2.设计选题要求至少用三个芯片以上。
3.用软件对设计的电路进行仿真验证。
4.设计实习结束后有完整的报告。
实习设计任务1. 组装一台数字转速表；2. 设计一个综合电子系统(自选)；3. 编写实习设计说明书。
第二篇电子技术课程综合设计--------乒乓球游戏机电路摘要乒乓球游戏机通过十分巧妙地设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动，选手击球得分，累计得分超10报警灯功能。
该设计三个双向开关S，A，B分别作为裁判和游戏者，且选手可以译码显示器上直接读出自己的得分，裁判有一个按钮，是系统初始化，比赛开始。
一方发球后，球以固定速度向另一方运动（二极管依次点亮）；当球达到对方最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮），球将向相反方向运动；在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，都加1分；A、B各有一个2位数码管计分；一方先到达11分，该局比赛结束。
该乒乓球游戏机主要运用到了译码器、移位寄存器和锁存器：通过两个4位上相移位寄存器74LS194接成一个8位的移位寄存器；驱动控制电路由两片74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成；计分电路主要由一片74LS160十进制计数器、一个7404非门、7409与门构成。
目录1 绪论------------------------------------------------11.1本课题设计的意义--------------------------------11.2本课题主要研究任务及内容------------------------12 课程设计过程描述------------------------------------22.1描述主要的设计思路------------------------------22.2 总体设计方案方框图-------------------------------32.3 各部分电路设计----------------------------------43 整机电路图设计-------------------------------------93.1整机电路图-------------------------------------93.2器件清----------------------------------104 仿真结果-------------------------------------------115 总结与体会---------------------------------------12 参考文献----------------------------------------------131、绪论1.1本课题设计的意义乒乓球游戏机通过十分巧妙的设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动、选手击球得分、累计得分超时报警等功能。
乒乓球比赛游戏机电路
数字电子技术课程设计一：课程设计名称:乒乓球比赛游戏机电路二：设计目的1.掌握设计乒乓球游戏机控制系统的方法。
2.熟悉掌握移位寄存器，计数器，译码器的用法。
3.在已学知识的基础上，根据实际情况融会贯通。
三：设计任务和设计要求1.设计任务（1）设计一个由甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。
（2）用八只（或更多）排成长串的指示灯（发光二极管）用来代表球的轨迹，其中一个亮的指示灯用来显示球的当前位置，用一个时钟脉冲源使点亮的指示灯依次从左向右，或从右向左移动，其速度应能调节，一般为1s转换一次。
（3）用两个按钮开关作为球拍，甲乙两人参加比赛。
当球到达甲方时，应立即按动开关(电路应只能响应按钮信号的前沿，若重复按动或持续按下去，将不起作用)，表示回球，球到达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去。
若击中，则乒乓球向相反方向移动，若未击中，则对方得一分。
（4）一方得分时，电路自动响铃3s，此时发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
（5）设置自动计分电路，双方各用二位数码管进行计分显示，每计满11分为一局。
（6）甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球有效。
2.设计要求(1) 确定总体设计方案画出总方框图。
(2) 确定各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。
(3) 选择芯片确定型号。
(4) 画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。
(5) 进行电路调试，达到设计要求。
(6) 写出总结报告。
三、基本工作原理和设计方案乒乓球游戏模拟机电路框图如图所示。
频率可调的时钟发生器为双向移位寄存器提供时钟脉冲，用双向移位寄存器的输出端控制指示灯来模拟乒乓球的运动轨迹。
先点亮位于某一方的第1个指示灯，由击球者通过按钮输入“击球”开关信号，实现移位方向的控制。
本电路设计的核心为控制电路，它决定整个系统的动作，必须掌握各信号之间的关系。
框图中的双向移位寄存器也可用计数译码方式实现乒乓球运动轨迹的模拟，如利用加减计数器的两个时钟信号来实现甲乙双方的击球，由表示球拍“击打”按钮产生计数时钟，计数器的输出状态经译码器驱动指示灯发光。
plc乒乓电路实验报告
plc乒乓电路实验报告实验名称：PLC乒乓电路实验实验目的：1. 了解PLC控制器的基本原理和应用方式2. 掌握PLC的硬件组成结构3. 学会PLC程序编写和下载，及其调试方法4. 通过乒乓球控制案例，学会PLC的实际应用实验原理：PLC的硬件组成结构分为五部分：1. 中央处理器CPU：PLC的核心部件，负责控制、计算和通信。
2. 输入/输出模块I/O：接受外部信号输入与输出信号输出，与被控对象连接。
3. 记忆器：存储PLC程序和数据。
4. 电源装置：提供稳定的工作电压。
5. 外壳：将上述部分装配在一起形成完整的PLC。
乒乓球控制实验案例：硬件：1. PLC可编程逻辑控制器2. 可编程控制器编程线3. 可编程控制器通信线4. 电源线5. 开关、电机等元件6. 乒乓球控制机构软件：1. PLC编程软件2. 仿真软件实验流程：1. 硬件组装：按照实验要求将硬件组合连接。
2. 编写程序：编写PLC程序，以操纵控制机构模拟乒乓球控制运动。
3. 下载程序：将编写好的程序通过编程线下载到PLC中。
4. 调试程序：通过仿真软件模拟实验过程，完成程序的调试。
5. 实验验证：运行实验，验证PLC程序的正确性和应用价值。
实验结果：通过本次实验，我们成功了解了PLC的基本原理、硬件组成结构和应用方式，熟练掌握了PLC程序编写和下载的方法和调试技巧，并通过乒乓球控制实验案例，深入掌握了PLC的实际应用。
结论：PLC控制器是一种现代化、全自动化的物理装置，具有可编程、多功能、集成化和可靠性高等特点，是现代工业控制领域的主力军之一。
在实际应用中，PLC可根据需要进行编程，控制机构模拟各种复杂的运动状态，如乒乓球控制。
PLC控制器的操作灵活，具有自动、半自动和手动控制等多种工作模式，具备广泛的应用前景。
PLC控制器的应用越来越广泛，在各种行业的自动化设备中已经占据了重要地位。
在加工制造行业中，PLC控制器主要应用于各种生产线的控制和自动化设备的精密控制，如机器人控制，焊接机控制，流水线控制等。
数字电子技术实习报告——乒乓球游戏控制器的设计
数字电子实习实习题目：乒乓球游戏控制器的设计目录一、设计任务 (1)二、设计过程 (1)三、安装调试 (7)四、实习心得 (8)五、元器件清单 (9)六、参考文献 (10)乒乓球游戏控制器的设计一、设计任务1.简要说明乒乓球游戏控制器使用8~16个发光二极管组成乒乓球台，用点亮的发光二极管按一定方向的位移表示球的运动位置。
游戏控制器有A、B两个人来操作，每方各设置一个开关SA和SB，用于比赛中的击球和发球。
A、B两人按比赛规则来操作开关。
当A方按下开关SA时，靠近A方的第一个灯亮，然后发光二极管从A方向B方依次点亮，代表球的移动。
当球移动到靠近B方的第一个灯时，为B方的击球时间，B方应及时击球，发光二极管向反方向依次点亮，表示球以击出。
若B方提前击球或未击球，则判B方失分，A方的积分牌自动加1分。
然后重新发球，比赛继续进行。
2.设计任务与要求设计一台乒乓球游戏控制器，该控制器能模拟乒乓球比赛的基本过程，并能按照比赛规则自动裁判和计分。
设计要求如下：1)A、B双方各有一个击、发球按键，既可用来发球，又可用来击球。
2)球的移动速度为0.1~0.5s移动一位。
3)设有自动计分牌，并能显示每局的得分和胜出局的得分。
任何一方先计满11分，表示该方此局胜出，并在胜出局数加1分。
然后重新开始新的一局，任何一方胜出4时比赛结束。
4)设有发球权显示信号。
按照比赛规则，每方两次发球后，需要交换球权。
二、设计过程1.设计分析从上边总体框图和设计要求分析，对于控制部分主要是实现发球和击球的两个动作由于移动方向的控制要在球移动的过程中保持，采用7474触发器实现。
对于小灯的一移动即球的移动，我们采用八个LED显示，由于需要左右移动和移动的切换我们采用两片四位双向移位寄存器并且可以并行存取的74194来做LED显示部分。
对于计分电路我们对于一个控制端采用三个数码管显示，用三片四位十进制同步计数器可以异步清零的74160作为计分电路。
打乒乓球游戏电路仿真设计
打乒乓球游戏电路仿真设计一、实验目的（1）学习用MAX+Plus II开发系统对可编程逻辑器件编程的方法；（2）学习“CPLD/FPGA数字发展实验箱”的使用方法以及把文件下载到CPLD芯片中的方法。
二、仿真电路设计及设计思路仿真电路图如图所示。
具体的电路接法及工作原理说明如下：用两个74LS194四位双向移位寄存器模拟乒乓球台，其中第一个74LS194的DL输出端接第二个的右移串行输入端，这样当乒乓球往右准备移出第一个寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个寄存器。
同样道理，第二个74LS194的AR输出端接第一个的左移串行输入端。
由于台面只能有一个乒乓球，以及乒乓球到达球台末端就出界，所以第一个74LS194的右移串行输入端及第二个的左移串行输入端接低电平。
复位端操作原理如下：复位端reset通过非门接到两个D触发器的置1输入端，使两个D 触发器的输出端Q均为高电平。
这时两个移位寄存器的控制端S0、 S1均为高电平，移位寄存器处于并行输入状态。
由于乒乓球在发球的时候只能处于球台的两端，因此第一个寄存器的A输入端接setL发球控制开关，第二个寄存器的D输入端接setR发球控制开关，而两个寄存器的其它并行输入端都接低电平。
运动员击球原理如下：假设现在乒乓球在球台的左侧，AL输出端为高电平，这里运动员击球，hitL为高电平，AL和hitL通过与门和非门给两个D触发器形成时钟脉冲，这时第一个D触发器的D输入端为低电平；由于 DR为低电平，第二个D触发器的D输入端为高电平。
于是hitL产生脉冲的结果是Q1=0，Q2=1。
这两个电平作用到移位寄存器上就是：S0=1，S1=0。
这两个控制端电平使寄存器产生右移信号。
右边的运动员击球的情况类似。
需要特别说明一下：上面的设计电路图在击球脉冲（hitL和hitR）的设计上与实验指导书的设计稍微有点不同。
在非门的两个输入端分别加了一个与门。
这样只有在乒乓球在球台左边的时候hitL才能对D触发器形成时钟脉冲，只有乒乓球在球台右边的时候hitR才能对D 触发器形成时钟脉冲。
实验四触发器及其应用
实验四触发器及其应用实验四实验四实验目的1.掌握基本RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能。
2.熟悉各类触发器之间逻辑功能的相互转换方法。
3.了解触发器的应用。
实验四实验内容1.测试基本RS触发器的逻辑功能★选做2.测试双JK触发器74LS73逻辑功能3.测试双D触器74LS74的逻辑功能★选做4.触发器的转换①②将JK触发器加上门电路转化成D触发器。
将D触发器加上连接，构成T’触发器。
5.触发器的应用，利用74175的D触发器构成下面电路。
①竞赛抢答电路①移位寄存器实验四实验原理触发器是组成时序逻辑电路的基本单元之一，具有记忆功能的二进制信息存贮器件。
在外加信号的作用下，触发器可以从一个稳定状态转变为另一个稳定状态。
RS触发器：图6—1所示电路为由两个“与非”门交叉耦合而成的基本RS触发器，它是无触发器：触发器时钟控制低电平低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能，是组成各种功能触发器低电平的最基本单元。
基本RS触发器也可以用两个“或非”门组成，它是高电平高电平直接触发的触高电平发器。
011100011置1保持置零保持实验四实验原理JK触发器：JK触发器：本实验采用74LS73型双JK触发器，其引脚排列如图6-3所示。
它是下降边沿触发器触发的边沿触发器，即在CP脉冲下降沿(“1→0”)触发翻转，有强迫置“0”功能R(RD),没有强迫置“1”的功能，在置D=1时，根据下表可以测试出其逻辑功能。
保持置1置0翻转翻转异步清零实验四实验原理D触发器：是另一种使用广泛的触发器，它的基本结构多为维持阻塞型。
D触发器触发器：触发器是在CP脉冲上升沿触发翻转，触发器的状态取决于CP脉冲到来之前D端的状态，状态方程为Qn+1=D本实验采用74LS74型双D触发器,是上升边沿触发的边沿触发器。
它采用维持阻塞结构，在CP脉冲上升沿(“0→1”)触发翻转。
触发器的次态Qn+1取决于CP脉冲的上升来到之前D的状态，但是S=0,R=1时强行置1,S=1,R=0时强行置0。
数电设计乒乓球游戏机
数字电路课程设计报告设计二乒乓球游戏机姓名：陈元专业：信息工程年级：2015班级：信工二班学号：201532010161. 设计题目及要求1.1题目：乒乓球游戏机1.2要求：1）用8个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍；2）一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，各自加1分；3）甲、乙各有一数码管计分；4）裁判有一个按钮，是系统初始化，每次得分后，按下一次。
2. 设计过程及软件仿真2.1设计方案：1)球台电路：用8个发光二极管表示球，采用双向移位寄存器控制灯的流向；2)控制电路：用双D触发器及逻辑门电路组成，通过此电路控制球台电路的左右移位；3)计分电路：用十进制计数器，逻辑门，译码器，数码管组成；4)时钟电路：用555定时器构建多谐振荡器产生时钟脉冲；5)电源电路：用usb串口与5v移动电源向电路板供电，并在电路板设置电源指示灯指示供电情况。
2.2.总电路设计：2.3单元电路设计1)球台电路设计球台电路是整个乒乓球游戏机的终端，是最终打乒乓球的球台。
上图中，两片4位74LS194双向移位寄存器接成8位双向移位寄存器。
74LS194功能表如表1所示：2)开关电路开关电路是整个乒乓球游戏机的灵魂，是使乒乓球游戏能进行的核心。
开关电路由两片74ls74（D触发器）、两个与非门，两个与门和一个或门组成。
图中74LS74为上升沿触发的D触发器，~PR为置1端（低有效），~CLR为置0端（低有效）。
当J1=0时，两片D触发器输出端均为1即S1=S0=1，通过接入74LS194，此时实现的是并行输入功能。
当J1=1时，Qa=J3=1，J2=Qd=0,通过各门电路和D触发器输出端分别为0，1即S1=0,S0=1。
相反情况时，当J1=1时，Qa=J3=0，J2=Qd=1，D触发器输出端分别为1，0即S1=1,S0=0。
(整理)数电课程设计乒乓球比赛
乒乓球比赛游戏机一、设计任务与要求1 课题目的及意义本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB 电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。
通过这次课程设计让我们了解和熟悉了乒乓球游戏机的原理和Multisim仿真设计软件的操作，也让我们加深了解了对双向移位寄存器、双D触发器及、加法器及逻辑门电路的一些实际用途，并将理论与实践相结合。
2 课题的内容和要求设计一个甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。
基本要求：（1）用8个发光二极管排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中点亮的发光二极管代表“乒乓球”的当前位置，点亮的发光二极管依次由左向右或由右向左移动。
（2）当球运动到某方的最后一位时，参赛者应立即按下自己一方的按钮，即表示击球，若击中，则“球”向相反方向运动，若未击中，则对方得1分。
（3）设置自动计分电路，双方各用二位数码管来显示计分，每局11分。
到达11分时产生报警信号。
提高要求：（4）一方得分时，电路自动响铃3s，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
（5）设置局数显示，5局结束后有声响提示比赛结束。
课题任务要求1、画出总体设计框图，以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。
并以文字对原理作辅助说明。
2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
3、选择合适的元器件，在EWB 上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路。
在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。
4、在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和连接，进行合理布局，进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。
二、方案设计与论证根据设计任务，对照图乒乓球比赛模拟及1.1，可以分为三个模块进行设计： 1. 球台电路：球迹移动电路可采用双向移位寄存器方法实现，由发光二极管作光点模拟乒乓球移动的轨迹。
乒乓球游戏电路课程设计最终完成版
乒乓球游戏电路课程设计最终完成版第一篇：乒乓球游戏电路课程设计最终完成版电子课程设计——基于Verilog的乒乓游戏设计电路学院：专业、班级:姓名：学号：指导教师：2014年12月引言可编程器件的广泛应用，为数字系统的设计带来了极大的灵活性。
可编程器件可以通过软件编程对硬件的结构和工作方式进行重构，使得硬件的设计可以如同软件设计那样快捷方便。
高速发展的FPGA、CPLD兼有串、并行工作方式和高速、高可靠性的特点，在电子系统设计中得到了广泛应用。
通常使用硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)进行数字电子系统设计。
目前应用广泛的硬件描述语言有：VHDL语言，Verilog HDL语言，AHDL语言。
Verilog语言由于具有强大的行为描述能力和丰富的仿真语句从而成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。
鉴于如上所述，本系统使用Verilog语言进行设计，采用自上向下的设计方法。
利用Quartus II 9.1 进行Verilog程序的编译与综合，然后用Modelism SE 6.0进行功能仿真和时序仿真，并使用EDA实验箱进行下载验证。
基于Verilog的乒乓游戏设计电路一、设计任务与要求任务：设计一个乒乓球游戏机，模拟乒乓球比赛的基本过程和规则，并能裁判和自动计分。
要求如下：1.使用乒乓球游戏机的甲乙双方在不同的位置罚球或击球。
2.乒乓球的位置和移动方向可由发光二极管和依次点亮的方向决定，为球的移动速度为一定值（我们设计中设为0.5秒移动一位）。
使用者可按乒乓球的位置发出相应的动作，在其他时候击球视为犯规，给对方加一分；都犯规双方各加一分。
二、总体框图设计思路根据乒乓球比赛的过程和规则，首先游戏开始，如果一方非正确击球则另一方加分，当分数大于11时获胜，游戏结束，系统设计流程图如图1所示。
图2给出了乒乓球游戏机的原理图。
用5个发光二极管代表乒乓球，在游戏机两侧各设置二个开关，一个是发球开关，一个是击球开关。
multisim实验四实验报告
multisim实验四实验报告仲恺农业⼯程学院实验报告纸__⾃动化学院_（院、系）__⼯业⾃动化__专业__144_班_电⼦线路计算机仿真课程实验四：触发器及其应⽤仿真实验⼀、实验⽬的1.掌握集成JK触发器和D触发器的逻辑功能及其使⽤⽅法。
2.熟悉触发器之间相互转换的设计⽅法。
3.熟悉Multisim中逻辑分析仪的使⽤⽅法。
⼆、实验设备PC机、Multisim仿真软件。
三、实验内容1.双JK触发器74LS112逻辑功能测试（1）创建电路创建如下图所⽰电路，并设置电路参数。
图4-1 74LS112逻辑功能测试（2）仿真测试①J1和J5分别74LS112的异步复位端输⼊，J2和J4分别为J、K数据端输⼊，J3为时钟端输⼊，X1和X2指⽰74LS112的输出端Q和Q_的状态。
②异步置位和异步复位功能测试。
闭合仿真开关拨动J1为“0”、J5为“1”，其他开关⽆论为何值，则74LS112被异步置“1”，指⽰灯X1亮，X2灭。
理解异步置位的功能。
拨动J1为“1”、J5为“0”，其他开关⽆论为何值，则74LS112被异步清“0”，指⽰灯X1灭，X2灭，理解异步复位的功能。
③74LS112逻辑功能测试⾸先拨动J1和J5，设定触发器的初态。
接着，拨动J1和J5均为“1”，使74LS112处于触发器⼯作状态。
然后，拨动J2-J4，观察指⽰灯X1和X2亮灭的变化，尤其注意观察指⽰灯令亮灭变化发⽣的时刻，即J3由“1”到“0”变化的时刻，从⽽掌握下降沿触发的集成边沿JK触发器的逻辑功能。
如下图所⽰：图4-2 JK触发器逻辑功能测试设定触发器的初态为Q = 1。
将J2置1后，再将J3置1，可以观察到此时触发器状态并⽆改变。
将J3清0，观察到输出Q = 1。
同样的，将J2清0，同时将J4置1，在J3由1->0的时刻，可以观察到Q = 0。
2.JK触发器构成T触发器（1）创建电路创建如图所⽰电路，并设置电路参数。
图4-3 74LS112构成T触发器（2）仿真测试①闭合仿真开关。
静电电动机和静电乒乓球系列实验
由于塑料转筒两侧所带电荷电性相同，在过渡区无法进行中和，所以 电荷在整个转筒周围都有分布，转筒所受排斥力方向如图 6 所示，力臂 为 0，所以力矩为 0，故而塑料转筒不转动。
综合前面的实验现象可知，转筒转动是因为正负电荷在过渡区中和 而造成电荷的不对称分布，从而使静电斥力的力臂不为零，产生力矩使转 筒转动。 2. 将塑料转筒改为金属筒，B1 与 B2 分别接正负极时，尖端放电仍会使金属
(a)
图5
(b)
当尖端放置方向如图 4(a)所示时，塑料转筒上电荷分布如图 5(a)所
示，转筒一侧带正电，另一侧带负电，过渡区正负电中和从而不带电，由
于转筒两侧所带电荷均和附近的铁针所带电荷电性相同，故均受到排斥
力，如图所示，两个力的力矩方向相同，都垂直于纸面向下，所以转筒顺
时针转动。摇动感应起电机的速度越快，铁针带电越多，尖端放电越明显，
图 1：静电系列实验仪
图 2：感应起电机
实验内容 1：静电电动机实验
1. 按图 3 接线，静电电动机的固定杆 B1 与 B2 上接线柱分别用导线和静电感应 起电机放电叉上的正、负极相连接（正、负极可在感应起电机起电时，用带 有木夹子的氖泡判断）。摇动感应起电机，使固定杆 B1 与 B2 上的放电叉分别 带上正、负电，观察现象，并记录，分析原因。
2
易放电，因为湿度高时空气中水分子增多，电子与水分子碰撞机会增多， 碰后形成活动能力很差的负离子，使碰撞能量减弱。气压越低越容易放 电，因为气压越低，气体分子间距越大，电子或离子的平均自由程越大， 加速时间越长，动能越大，更容易发生碰撞电离。
尖端放电较典型的应用是避雷针。当带电云层靠近建筑物时，建筑物 会感应出与云层所带电荷相反的电荷，这些电荷聚集到避雷针的尖端，达 到一定值后开始放电，空气被电离出正负离子，分别和云层和避雷针尖端 所带电荷中和掉，避雷针的另一端和大地相连，与云层所带电荷相同的电 荷就流入大地。所以，要使避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和接地通 路的完好。 2. 本实验中固定杆 B1、B2 上的一排铁针相当于一个个尖端，将其与感应起 电机相连时会使其带上电荷，从而产生尖端放电现象，类似于避雷针。空 气被电离成正负离子，和尖端带相反电荷的离子被尖端吸引，与尖端上电 荷中和，而与尖端带相同电荷的离子则吸附在塑料转筒上，使其带电。
乒乓球游戏实验报告
JZ zjfen ;若提前击球则跳转到左边选手加分程序
mov AL ,00H
CALL D
call D
call D
CALL D
CALL D
CALL D
MOV AL,BL
ROr AL,1
mov dx,209h
OUT DX,AL
MOV BL,AL
mov dx ,220h
in al,dx ;读取开关状态
test al ,80h
jnz yjfen ;未正确击球时跳转到右边选手加分程序
jmp youyi ;正确击球时跳转到球向右移程序
yjfen : ;右边选手加分程序
inc cl ;右边选手比分加1
CALL REINPUT
JMP zuoyi
REINPUT: ;重新输入比分
jz zjq
mov dx,220h
in al,dx
test al, 80h
jz yjfen
mov AL ,00H
CALL D
CALL D
CALL D
CALL D
CALL D
CALL D
MOV AL,BL
ROL AL,1
mov dx,209h
OUT DX,AL
MOV BL,AL
JMP Q5
zjq: ;左边选手击球程序
MOV DX,218H
MOV AL,3FH;k初始化右边选手的比分。
MOV CL,00H ;用cl 记录当前右边选手的比分
OUT DX,AL
OUT DX,AL
MOV AL,00H
OUT DX,AL
OUT DX,AL
乒乓球比赛模拟及计分器设计
电子线路综合设计乒乓球比赛模拟及计分器设计2014年6月摘要在信息社会高速发展的今天，数字电路芯片已经实现高度集成化，并逐步渗透到医学、计算机等各个领域，对人类的生活有着深远的影响。
本设计采用基本门电路以及74LS系列芯片的搭建，以multisim 12.0软件为平台进行仿真，实现了对乒乓球游戏的模拟。
主要解决的问题有：（1）模拟乒乓球的轨迹：用双向移位4位寄存器74194以及基本门电路实现；（2）球速的调节：利用555电路实现；（3）球被击中、犯规的判断；（4）计数器的使用：采用74LS90和74LS161的组合，给玩家计分；（5）关于比分的显示：通过CD4511译码芯片将计数器的输出状态显示到2位共阴极数码管上。
关键词：双向移位4位寄存器、555电路、译码电路、计数器系统目录1 设计任务 (1)2 电路整体设计 (2)2.1 译码显示电路设计 (4)2.2 555定时器组成脉冲发生器 (5)2.3模拟乒乓球电路的设计 (6)3 电路整体性能的检测 (7)3.1 译码显示电路的检测 (7)3.2 脉冲发生器电路的检测·····························································3.3模拟乒乓球电路的检测······························································4实验结论 ·······················································································5课程设计心得体会以及建议 ·······························································6 Abstract ·························································································7附录(包含元器件清单以及各元器件功能表） ·········································8参考文献 ·······················································································1．设计任务本次我们小组选择的设计是乒乓球比赛模拟及计分器设计，主要任务是用数字电路模拟乒乓球比赛并能给比赛计分。
数电实验报告乒乓球游戏机
数字系统与逻辑设计综合实验——10秒倒计时+简易乒乓球游戏机设计课题的任务要求课题任务：1．设计实现一个10 秒倒计时电路，使用8×8 点阵显示计时结果。
2．自拟功能：简易乒乓球游戏机，倒计时至0 后开始执行该功能。
两人乒乓游戏机是以8个发光二极管代表乒乓球台，中间两个发光管兼作球网，用发光管按一定的方向依次闪亮来表示球的运动。
在游戏机两侧各设一个发球/击球开关，当甲方发球时，靠近甲方的第一个发光管亮，然后依次点亮第二个……球向乙方移动，球过网后到达设计者的规定的球位乙方即可击球，若乙方提前击球或未击到球，则甲方得分。
然后重新发球进行比赛，直到某一方记分达到规定分，比赛结束。
1.以8个发光二极管代表乒乓球台，中间两个是球网，乒乓球的位置和移动方向由灯亮及依次点亮的方向决定；2.球移动的速度0.5s；3.用4个数码管分别显示双方的得分；4.发3个球后换发球，最边上的发光二极管亮表示发球方；5.设置复位键，按下后比分清零，重新10秒倒计时，双方重新开始比赛；6.当某一方比分达到11分时，比赛结束。
设计思路及总体框图总体电路外部框图:总体电路外部接口说明：框图中左边部分为输入信号，右边为输出信号。
输入信号中，clk 为全局时钟信号，由实验板的晶振产生，频率为1MHz ；h1、h2为双方的发球、击球按键，分别锁定到实验板的BTN4及BTN1上；reset 为全局复位，当reset 为高电平时，比分全部清零，重新倒计时，然后比赛重新开始，reset 锁定到BTN2上。
输出信号中，row[7..0]为点阵行选择信号，col[7..0]为列选择信号，table[7..0]控制7个发光二极管（表示球的移动）、catch[3..0] 为数码管选通信号，score[6..0] 控制七段数码管（用来显示比分）。
总体框图：各模块间电路连接图：(详见电子版)设计思路：1. 考虑到系统的功能比较多且复杂，故采用分块设计的方式，先设计好底层各模块，再到顶层进行综合。
电子技术乒乓球比赛游戏机课程设计
1绪论1.1选题背景1.1.1 课题目的及意义本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB 电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。
通过这次课程设计让我们了解和熟悉了乒乓球游戏机的原理和Multisim仿真设计软件的操作，也让我们加深了解了对双向移位寄存器、双D触发器及、加法器及逻辑门电路的一些实际用途，并将理论与实践相结合。
1.1.2 课题的内容和要求独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。
课程设计具体内容如下：乒乓球比赛是由甲乙双方参赛，加上裁判的三人游戏（也可以不用裁判），乒乓球比赛模拟机是用发光二极管（LED）模拟乒乓球乒乓球比赛模拟机框图设计要求：1、基本部分(1) 至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从由到左移动，“球”的移动速度能由时钟电路调节。
(2) 当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。
(3) 设计自动记分电路，甲乙双方各用一位数码管显示得分，每记满9分为一局。
2、发挥部分(选做)(1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。
(2) 发球次数能由一位数码管显示。
(3) 一方得分，电路自动响铃3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛。
课题任务要求1、画出总体设计框图，以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。
并以文字对原理作辅助说明。
2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
初中物理实验创新设计：乒乓球在初中物理实验教学中的应用5篇
初中物理实验创新设计：乒乓球在初中物理实验教学中的应用5篇第一篇：初中物理实验创新设计：乒乓球在初中物理实验教学中的应用初中物理实验创新设计: 乒乓球在初中物理实验教学中的应用一、实验名称：乒乓球在初中物理实验教学中的应用二、实验设计思路：为了激发学生的学习兴趣，提高学生的观察能力和创新意识。
这就要求我们充分利用身边的物体,巧妙的设计实验,提高学生的学习兴趣。
为此，我想到了可以把乒乓球运用到我们物理实验中来，为我们物理课堂增光添彩。
三、探究实验：（一）探究实验一：声音产生的原因及响度与振幅的关系具体做法是利用乒乓球系上一根细线，将乒乓球挂在铁架台上，让乒乓球接触正在发声的音叉，发声的音叉会迅速把乒乓球弹开，但乒乓球在重力作用下又会回落，并再次与音叉接触，发生的音叉又把乒乓球弹开。
乒乓球的作用是将音叉微小的振动放大，便于学生观察音叉的振动，由此学生就能判断出声音产生的原因是发声体的振动。
如果使劲敲音叉音叉发出的声音较大，同时看到乒乓球被弹开的幅度也大，便可证明振幅大时响度也大。
该实验的特点是能见度高，全班同学都能清楚地观察到实验的全过程。
同时实验的趣味性也比较强，学生感觉新颖、奇特，能激发学生学习的兴趣。
（二）探究实验二：流体压强与流速的关系在一漏斗下放一乒乓球，先用手托着再把手放开，观察到乒乓球由于重力的作用而下落，如果从漏斗口往下不断的向下吹气，可看到乒乓球不落下。
这一实验说明了流体流速越快的位置压强越小，乒乓球上部气体的流速快压强小，下部气体的流速慢压强大，乒乓球受到了向上的压强差所以不会落下。
我一般将这个实验交给学生来做，学生学习的兴趣极大地提高了。
另外，还可以将两个乒乓球放在水槽中，然后向两个乒乓球中间用玻璃管吹气，这时两个乒乓球就会靠拢到一起，这也说明了流体流速越大的位置压强越小。
还可以用胶布把乒乓球粘在30厘米长的绳子的一端。
拎着绳子的另一端，将乒乓球拿到自来水龙头下，拧开水龙头，让自来水冲在乒乓球上，然后慢慢地把绳子引向一侧，离开自来水。
实验四触发器及其应用
实验四触发器及其应用 The following text is amended on 12 November 2020.实验四触发器及其应用一、实验目的1、掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能2、掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法3、熟悉触发器之间相互转换的方法二、实验原理触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
1.基本RS触发器图4－1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。
基本RS触发器具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。
通常称S 为置“1”端，因为S＝0（R＝1）时触发器被置“1”；R为置“0”端，因为R＝0（S ＝1）时触发器被置“0”，当S＝R＝1时状态保持；S＝R＝0时，触发器状态不定，应避免此种情况发生。
基本RS触发器。
也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。
触发器在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。
本实验采用74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。
引脚功能及逻辑符号如图4-2所示。
JK触发器的状态方程为Q n+1＝J Q n＋K Q nJ和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。
Q与Q为两个互补输出端。
通常把 Q＝0、Q＝1的状态定为触发器“0”状态；而把Q＝1，Q＝0定为“1”状态。
图4－2 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号下降沿触发JK触发器的功能如表4－2表4－2注：×—任意态↓—高到低电平跳变↑—低到高电平跳变Q n（Q n）—现态 Q n+1（Q n+1 ）—次态φ—不定态JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。
实验四--触发器及其应用(乒乓球练习电路)
电子技术实践3
逻辑 开关
CP脉冲
秒信号
电子技术实践3
2、乒乓球练习电路
❖ 电路功能要求： 模拟两名运动员在练球时乒乓球的
往返运转。
❖ 提示：采用双D触发器74LS74设计电路，由两 名运动员通过控制电路进行操作。设甲运动 员是触发器Q1输出，乙运动员是触发器Q2输 出，甲击球时Q2有输出，乙击球时Q1有输出。
电子技术实践3
实验四
触发器及其应用
电子技术实践3
实验预习要求
❖ 1、复习教材中有关触发器的内容。 ❖ 2、熟练使用仿真软件，并进行仿真。 ❖ 3、熟悉74LS112、74LS74、74LS00的各引
脚及功能 ❖ 4、列出各触发器功能测试表格,注意区别
“边 沿触发”与“电平触发”。
❖ 5、按实验内容“2”的要求设计电路，拟定实 验方案。
本实验的重点和难点
❖ 重点： ❖ 1、集成JK触发器的功能测试 ❖ 2、JK触发器转换成T触发器的方法 ❖ 3、边沿触发器的触发方式 ❖难点 ： ❖ 集成触发器的应用—乒乓球练习电路的
设计方法
电子技术实践3
实验报告要求
❖ 1、列表整理各类触发器的逻辑功能。 ❖ 2、总结观察到的波形，说明触发器的触发方
电子技术实践3
❖设计思路
❖ 方案一框图：
甲运动员 乙运动员
控制电路
双D 触发器
Q1输出 Q2输出
电子技术实践3
❖ 设计思路
❖ 方案一：由门电路构成控制电路，控制两触发器 的CP脉冲端，两名运动员分别控制两个门电路的 输入端，当甲击球时，门控电路输出一个脉冲信 号，给触发器一个CP脉冲，使触发器状态发生翻 转，同时门控电路又封锁乙，使乙击球无效；同 样，乙击球时，门控电路又给触发器一个CP脉冲， 使触发器状态再次发生翻转，同时门控电路又封 锁甲，使之击球无效，如此反复，即能模拟甲乙 两运动员在练球时乒乓球的往返运动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子技术实甲乙运动员的击球动作由实验箱上数
据开关提供，触发器的输出状态用逻辑电平 显示器显示。
触发器电路部分
电子技术实践3
仿真电
路如图
电子技术实践3
方案二框图：
甲运动员 RS 触发器 乙运动员 双D 触发器
Q1输出
Q2输出
CP时钟脉冲
电子技术实践3
方案二：由基本RS触发器构成控制电路，
电子技术实践3
一、实验目的 1、掌握基本RS，JK，D和T触发器的
逻辑功能。 2、掌握集成触发器的逻辑功能及使 用方法。 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。
电子技术实践3
二、实验设备与器件
1、电子技术实验箱
2、数字示波器 3、数字万用表 4、器件：
双JK触发器 74LS112 双D触发器 74LS74 四2输入与非门 74LS00
电子技术实践3
实验四
触发器及其应用
电子技术实践3
实验预习要求
1、复习教材中有关触发器的内容。 2、熟练使用仿真软件，并进行仿真。 3、熟悉74LS112、74LS74、74LS00的各引
脚及功能 4、列出各触发器功能测试表格,注意区别 “边 沿触发”与“电平触发”。 5、按实验内容“2”的要求设计电路，拟定实 验方案。
下降沿触发 上降沿触发
J-K触发器功能表(74LS112)
电子技术实践3
二、实验内容
1、测试双JK触发器74LSll2的逻辑功能
（1）
测试复位及置位功能
实验数据记录表1
电子技术实践3
（2）测试JK触发器的逻辑功能
实验数据记录表2
电子技术实践3
（3）
将JK触发器的J、K端连在一 起，构成T触发器
电子技术实践3
本实验的重点和难点
重点：
1、集成JK触发器的功能测试
2、JK触发器转换成T触发器的方法
3、边沿触发器的触发方式
难点
： 集成触发器的应用—乒乓球练习电路的 设计方法
电子技术实践3
实验报告要求
1、列表整理各类触发器的逻辑功能。
2、总结观察到的波形，说明触发器的触发方
分别控制两个D触发器的输入端，触发 器的CP脉冲由连续脉冲源提供，甲乙运 动员分别操作RS触发器的输入端，使其 输出“0”和“1”，并使D1=0,D2=1，在 连续CP脉冲作用下，使Q1=0,Q2=1， 如此往复，即模拟了乒乓球的往返运动。
触发器电路部分
电子技术实践3
仿真电路如图
电子技术实践3
注意:
模拟乒乓球练习的电路设计 是在Q1和Q2两个输出状态互为相反 的条件下进行的，即由Q1和Q2代表 的乒乓球不能同时为“1”和同时为 “0”，因此先应预置触发器的输出 状态，使Q1=1，Q2=0。
电子技术实践3
实验中的注意事项
1、测试双JK触发器的逻辑功能时只需测试其
中的一个触发器。 2、用数字示波器观察波形时应注意相位关系。 3、在测试JK触发器逻辑功能的实验中，SD、 RD不能悬空，应接在数据开关上,并置高电平。 4、在乒乓球练习电路中，应具有预置功能。 SD、RD在完成预置后再置高电平。
2、逻辑开关 ↑ 表示“0→1”，↓ 表示 “1→0”。开关按下是一种状态，开关 弹起又是另一种状态。
电子技术实践3
逻辑 开关
CP脉冲
秒信号
电子技术实践3
2、乒乓球练习电路
电路功能要求：
模拟两名运动员在练球时乒乓球的 往返运转。
提示：采用双D触发器74LS74设计电路，由两
名运动员通过控制电路进行操作。设甲运动 员是触发器Q1输出，乙运动员是触发器Q2输 出，甲击球时Q2有输出，乙击球时Q1有输出。
式。 3、体会触发器的应用。 4、思考题：由普通的机械开关组成的数据开 关所产生的信号是否可作为触发器的时钟脉 冲信号？为什么？是否可以用作触发器的其 它输入端的信号？又是为什么？
电子技术实践3
设计思路
方案一框图：
甲运动员 控制电路 乙运动员
Q1输出 双D 触发器 Q2输出
电子技术实践3
设计思路
方案一：由门电路构成控制电路，控制两触发器 的CP脉冲端，两名运动员分别控制两个门电路的 输入端，当甲击球时，门控电路输出一个脉冲信 号，给触发器一个CP脉冲，使触发器状态发生翻 转，同时门控电路又封锁乙，使乙击球无效；同 样，乙击球时，门控电路又给触发器一个CP脉冲， 使触发器状态再次发生翻转，同时门控电路又封 锁甲，使之击球无效，如此反复，即能模拟甲乙 两运动员在练球时乒乓球的往返运动。
在CP端输入1Hz连续脉冲，观察Q端的变
化。 在CP端输入1KHz连续脉冲，用数字示波 器观察CP，Q端波形，在坐标纸上描绘波 形图。
电子技术实践3
注意： 1、测试置位和复位功能以及测试逻辑功能时，
SD、RD、J、K由实验箱上数据开关提供， CP由实验箱上逻辑开关提供；观察T触发器 输出波形时，1HZ连续脉冲由实验箱上1S信 号提供，1KHZ连续脉冲由CP脉冲提供。