课程设计报告之电子拔河游戏机

题目电子拔河游戏机设计系(部) 信息工程系

专业电子信息工程

班级电信091

学生姓名刘文刚

学号090819325

6 月13 日至 6 月18 日共 1 周

指导教师

系主任签字

2011年6月18日

成绩评定表

目录

一、设计任务以及要求--------------------------------------- 4

二、总体框图----------------------------------------------------4

三、选择器件----------------------------------------------------5

四、功能模块----------------------------------------------------10

五、总体设计----------------------------------------------------16

六、实验感言----------------------------------------------------17

一、设计任务以及要求

1. 设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。

2. 电路使用15个电平指示灯排成一排，开机后只有中间一个点亮，以此作

为拔河的中心线。

3. 比赛双方各持一个按键，迅速不断的按动产生脉冲，谁按得快，亮点向

谁方向移动。每按一次，亮点移动一次。

4. 移动到任何一方终端指示灯点亮，这一方得胜，此时双方按键均无作用，

输出保持，只有经裁判按动复位后，恢复到中心线。

5. 显示器显示胜者的盘数。

二、总体框图

1. 设计方案:

(1)本课题所设计的拔河游戏机由15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。可逆计数器原始状态为0000，经译码后输出中间的电平指示灯亮。游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲信号，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。当两人比赛结束后，裁判可以让计分显示器清零。

(3)控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。

2. 电路原理图：

图一为拔河游戏机的电路框图

模块功能及思路介绍

------本次设计中一共包含了六个模块。

（一）、整形电路

整形电路，使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲，这就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性，从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。

（二）、译码电路

拔河开始后中心处二极管首先点亮，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。

（三）、控制电路

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。

（四）、胜负显示

显示比赛选手各自胜负次数

（五）、复位控制

每次比赛结束后裁判能控制让电路回复比赛。也能让显示器归零。

三、选择器件

1、选择器件：

+5V直流电源 5个

单刀双掷开关 4个

DCD_HEX 译码显示器 2件CC4514BD 4线—16线译码器 1片CC4518BD 双同步十进制计数器 2片74LS193D 同步二进制可逆计数器 1片74LS00D 与非门 8片74LS08D 与门 2片74LS05D 非门 1片74LS32D 或门 1片

电阻 1KΩ 4个2、主要器件极其相关功能

（1）.4514BD 4线－16线译码器引脚排列及功能：

4514BD管脚图

输入高电平输

出端输入高电平输

出端

LE INH A3 A2 A1 A0 LE INH A3 A2 A1 A0

1 0 0 0 0 0 YO 1 0 1 0 0 1 Y9 1 0 0 0 0 1 Y1 1 0 1 0 1 0 Y10 1 0 0 0 1 0 Y

2 1 0 1 0 1 1 Y11 1 0 0 0 1 1 Y

3 1 0 1 1 0 0 Y12 1 0 0 1 0 0 Y

4 1 0 1 1 0 1 Y13 1 0 0 1 0 1 Y

5 1 0 1 1 1 0 Y14 1 0 0 1 1 0 Y

6 1 0 1 1 1 1 Y15 1 0 0 1 1 1 Y

7 1 1 × × × × 无1 0 1 0 0 0 Y

8 0 0 × × × × ①

4514BD逻辑功能图

说明：Y0～Y15 — 数据输出端；① — 输出状态锁定在上一个LE ＝“1”时，

A0～A3的输入状态 ；A0～A3 — 数据输入端 ；INH — 输出禁止控制端；LE — 数据锁存控制端。

（2）、4518BD 双十进制同步计数器引脚排列及功能：

4518BD 管脚图

输 入 输出功能 CP R EN ↑ 0 1 加 计 数 0 0 ↓ 加 计 数

↓ 0 × 保 持

× 0 ↑ ↑ 0 0 1 0 ↓ ×

1

×

全部为“0”

4518BD 管脚说明： 1CP 、2CP — 时钟输入端 ；1R 、2R — 清除端；1EN 、2EN — 计数允许控制端；1Q0～1Q3 — 计数器输出端；2Q0～2Q3 — 计数器输出端。

（3）74LS193D 同步二进制可逆计数器

简要说明：

74LS193 为 可 预 置 的 十 六 进 制 同 步 加 / 减 计 数 器。