数电课程设计-篮球计分器
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方案设计：
1．总体设计思路（含电路原理框图）：
电路的核心模块是加减分和累加积分电路的设计，我们采用的总体方案是，用时钟信号电路产生的脉冲信号给加减分电路提供时钟信号，之后将加减分电路发出的信号接到累加器上进行总分的累加，然后在数码显示电路上显示出来。
电路的原理框图如下图所示：
鉴于电路可以分为多个模块，因此我们将设计任务分配到每一位组员如下：
七段显示器
三、具体电路的设计
1、计分部分
设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下：
故计分部分电路设计如下：
2、显示部分
数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。
74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图所示：
74LS192的引脚排列及逻辑符号
74LS192的引脚说明：
PL为置数端
CPu为加计数端
CPD为减计数端
为非同步进位输出端
为非同步借位输出端在
P0-P3为计数器输入端
为清除端
Q0-Q3 为数据输出端。
2、减分功能，当将加减分置换开关S4拨到减分档时，按下开关S1、S2、S3，可以进行减分操作；
3、清零功能，当按下S0时，可以将积分清为零。
二、电路原理分析与方案设计
据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。用三片四位二进制加法计数器74LS160组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。译码器显示器用于显示分数。
由于计数器输出的是8421BCD码，数码管不能直接显示成数字，为了让数码管显示人们看懂的数字，就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字，这就需要译码器的翻译。
本设计采用DCD_HEX七段发光二极管译码显示器。DCD_HEX为共阴极LED数码管。显示器引脚从左到右依次为：4,3,2,1。该显示包含了译码功能，所以无需专门的译码器。正确的引脚接连方式如下图：
（2）二分电路
对二分电路，当从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，QA与QB经过与非门出来的为零，使它保持0011的状态不变，CLR非则通过一个开关S2来控制，S2闭合时，QA输出的则是两个脉冲。
（3）三分电路
对三分电路，当从0000变化到0101时，QA与QC通过与非门接到ENP，QA与QC经过与非门出来的为零，使它保持0101的状态不变，CLR非则通过一个开关S3来控制，S3闭合时，QA输出的则是三个脉冲。
1、同组成员：XXX XXX XX XXX组长： XXXX
2、设计任务与要求
1．分别记录两队得分情况；
2．进球得分加2分或3分，罚球进球得分加1分；
3．纠正错判得分减3分、2分或1分；
4．分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况；
功能描述：
1、加分功能，当按下相应的按键开关S1、S2、S3时，分别可以进行加1、2、3分；
7、总体仿真结果
8、个人承担的工作
3、加减分部分
设计要求有一分、二分、三分的加减，就需有提供相应的脉冲的电路，这里可考虑用三个十进制计数器74LS160来分别设计一分、二分、三分的电路。74LS160 是十进制加法计数器，具有异步清零、同步置数、保持状态不变等功能,具体功能表如下：
（1）一分电路
对一分电路，当输出从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，QA与QB经过与非门的输出为零，使它保持0011的状态不变，CLR非则通过一个开关S1来控制，S1闭合时，QB输出的则是一个脉冲。
XXXXXX大学
数字系统课程设计报告
题 目： 数字篮球计分器电路设计
学 年：2016学 期：第一学期
专 业：网络工程班 级：XXXX
学 号：XXXXXXXXX姓 名：XXXX
指导教师及职称：XXXX
讲 师
时 间：2016年10月15日-2016年10月19日
XXXXXX学院
设计课题题目：数字篮球计分器电路设计
1管脚图介绍：
74LS160 为可预置的十进制同步计数器 其管脚图如图所示
RCO 进位输出端
ENP 计数控制端
ENT 计数控制端
A-D 输入端
QA-QD 输出端
CLK 时钟输入端
CLR 异步清零端,低电平有效
LOAD 同步并行置入端,低电平有效
2工作方式选择来自百度文库：
(2) 十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表
其功能表如下：
输入
输出
MR
P3
P2
P 1
P0
Q 3
Q 2
Q 1
Q 0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0
1
1
×
×
×
×
加计数
0
1
1
×
×
×
×
减计数
74LS192的功能表
(3) 七段显示器
半导体数码管是由七段发光二极管组成，简称LED。共阴共阳的判断： 可以假设它是共阳的，那么任一段串入一个100欧姆电阻到5V,相应段就会被点亮；否则为共阴的数码管。
4、加减置换部分
加减置换可选用一个单刀双掷开关来实现。对三种脉冲的选用可用一个三输入或门来进行选择。
5、分数清零部分
该部分可运用74LS192高电平清零的功能来实现。因此在需要时进行清零，可安置一开关。这里可选择跳变开关，可省去清零后让其重新归位的操作，电路图如下：
6、时钟信号产生电路
时钟信号产生电路采用555定时器构成，电路图如下：
1. XXX: 脉冲电路设计与总体电路设计
2. XXX：总体电路设计与脉冲电路设计
3. XXX：译码器设计与部分电路仿真
4. XXX：计数器设计与总体电路仿真
5. XXX：控制电路设计与资料查阅
6. XXX：控制电路设计与实验报告整理
2.主要元件介绍
(1) 二进制加法计数器74LS160
74LS160 引脚图
1．总体设计思路（含电路原理框图）：
电路的核心模块是加减分和累加积分电路的设计，我们采用的总体方案是，用时钟信号电路产生的脉冲信号给加减分电路提供时钟信号，之后将加减分电路发出的信号接到累加器上进行总分的累加，然后在数码显示电路上显示出来。
电路的原理框图如下图所示：
鉴于电路可以分为多个模块，因此我们将设计任务分配到每一位组员如下：
七段显示器
三、具体电路的设计
1、计分部分
设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下：
故计分部分电路设计如下：
2、显示部分
数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。
74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图所示：
74LS192的引脚排列及逻辑符号
74LS192的引脚说明：
PL为置数端
CPu为加计数端
CPD为减计数端
为非同步进位输出端
为非同步借位输出端在
P0-P3为计数器输入端
为清除端
Q0-Q3 为数据输出端。
2、减分功能，当将加减分置换开关S4拨到减分档时，按下开关S1、S2、S3，可以进行减分操作；
3、清零功能，当按下S0时，可以将积分清为零。
二、电路原理分析与方案设计
据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。用三片四位二进制加法计数器74LS160组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。译码器显示器用于显示分数。
由于计数器输出的是8421BCD码，数码管不能直接显示成数字，为了让数码管显示人们看懂的数字，就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字，这就需要译码器的翻译。
本设计采用DCD_HEX七段发光二极管译码显示器。DCD_HEX为共阴极LED数码管。显示器引脚从左到右依次为：4,3,2,1。该显示包含了译码功能，所以无需专门的译码器。正确的引脚接连方式如下图：
（2）二分电路
对二分电路，当从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，QA与QB经过与非门出来的为零，使它保持0011的状态不变，CLR非则通过一个开关S2来控制，S2闭合时，QA输出的则是两个脉冲。
（3）三分电路
对三分电路，当从0000变化到0101时，QA与QC通过与非门接到ENP，QA与QC经过与非门出来的为零，使它保持0101的状态不变，CLR非则通过一个开关S3来控制，S3闭合时，QA输出的则是三个脉冲。
1、同组成员：XXX XXX XX XXX组长： XXXX
2、设计任务与要求
1．分别记录两队得分情况；
2．进球得分加2分或3分，罚球进球得分加1分；
3．纠正错判得分减3分、2分或1分；
4．分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况；
功能描述：
1、加分功能，当按下相应的按键开关S1、S2、S3时，分别可以进行加1、2、3分；
7、总体仿真结果
8、个人承担的工作
3、加减分部分
设计要求有一分、二分、三分的加减，就需有提供相应的脉冲的电路，这里可考虑用三个十进制计数器74LS160来分别设计一分、二分、三分的电路。74LS160 是十进制加法计数器，具有异步清零、同步置数、保持状态不变等功能,具体功能表如下：
（1）一分电路
对一分电路，当输出从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，QA与QB经过与非门的输出为零，使它保持0011的状态不变，CLR非则通过一个开关S1来控制，S1闭合时，QB输出的则是一个脉冲。
XXXXXX大学
数字系统课程设计报告
题 目： 数字篮球计分器电路设计
学 年：2016学 期：第一学期
专 业：网络工程班 级：XXXX
学 号：XXXXXXXXX姓 名：XXXX
指导教师及职称：XXXX
讲 师
时 间：2016年10月15日-2016年10月19日
XXXXXX学院
设计课题题目：数字篮球计分器电路设计
1管脚图介绍：
74LS160 为可预置的十进制同步计数器 其管脚图如图所示
RCO 进位输出端
ENP 计数控制端
ENT 计数控制端
A-D 输入端
QA-QD 输出端
CLK 时钟输入端
CLR 异步清零端,低电平有效
LOAD 同步并行置入端,低电平有效
2工作方式选择来自百度文库：
(2) 十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表
其功能表如下：
输入
输出
MR
P3
P2
P 1
P0
Q 3
Q 2
Q 1
Q 0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
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1
1
×
×
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加计数
0
1
1
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减计数
74LS192的功能表
(3) 七段显示器
半导体数码管是由七段发光二极管组成，简称LED。共阴共阳的判断： 可以假设它是共阳的，那么任一段串入一个100欧姆电阻到5V,相应段就会被点亮；否则为共阴的数码管。
4、加减置换部分
加减置换可选用一个单刀双掷开关来实现。对三种脉冲的选用可用一个三输入或门来进行选择。
5、分数清零部分
该部分可运用74LS192高电平清零的功能来实现。因此在需要时进行清零，可安置一开关。这里可选择跳变开关，可省去清零后让其重新归位的操作，电路图如下：
6、时钟信号产生电路
时钟信号产生电路采用555定时器构成，电路图如下：
1. XXX: 脉冲电路设计与总体电路设计
2. XXX：总体电路设计与脉冲电路设计
3. XXX：译码器设计与部分电路仿真
4. XXX：计数器设计与总体电路仿真
5. XXX：控制电路设计与资料查阅
6. XXX：控制电路设计与实验报告整理
2.主要元件介绍
(1) 二进制加法计数器74LS160
74LS160 引脚图