数电课设-乒乓球游戏机
数字电子技术实验报告-双人2维乒乓球游戏机
一、实验目的为了让EDA实验更加具有趣味性,在实验要求中一维乒乓球游戏机的启发下,本实验设计了一个二维乒乓球游戏机。
以两排灯模拟乒乓球桌的两方,以两排按键模拟不同的击球位置,同时可以将得分显示在数码管上以判定胜负。
二、设计思路1.由计数器的不停计数实现随机数(接高频时钟信号)2.一方按下发球待对方的提示灯亮后抬起3.对方灯亮一小段时间后灭4.在灯灭之前对方按下相应位置则判定击球成功并在发球方随机位置亮灯5.直至一方未击中球或者犯规则给对方加一分整个电路的设计分为以上3大部分。
防颤抖部分消除按键抖动;两个击球器件反馈连接构成击球部分,击球部分又分为四个小部分;计分部分接受击球部分产生的得分信号来为双方计分并显示在数码管上。
三、设计方案1.防颤抖:按键会产生不必要的抖动,即在一个时钟周期内产生多个脉冲信号导致计分错误。
消除抖动的方案就是接收到脉冲后先不直接输出,而是等过了一小段时间后判断是否与这段时间前的状态相同,如果相同则说明是确实是按键输入,否则就说明是抖动。
根据这个原理,用一个D触发器和一个与门就可得到这种效果。
2.击球部分:(1)击球判定用对方将球击回的位置信号与当前输入的击球位置用与门连接则可判断是否击中来球。
为了保持信号状态防止意外发生,在击球后的信号用D 触发器储存起来。
(2)对方得分信号产生此部分是将击球信号与发球信号用逻辑连接起来发球键不能与击球键同时按下,开始设计的时候是直接将发球与击球键用或门连接。
但是这样会出现一发球便使对方得分的情况出现,因此改为这种设计,可以有效的避免出现上述情况。
此部分是判定得分的主要部分。
由于多个击球键同时按下的犯规使对方得分和按错击球键使对方得分其实是同一种情况,即击球位置与亮灯位置不同导致的。
因此将所有的击球信号与接球信号用异或门连接即输出了使对方得分的信号。
此信号在接球灯灭时产生,因此是时钟下降沿信号。
将上述信号与时钟下降沿用与门连接即得。
(3)伪随机位置产生由于需要七个灯来显示不同的击球位置,因此采用一个模7的计数器接高频时钟信号后连接译码器。
数电课设-乒乓球游戏机
数电课设-乒乓球游戏机乒乓球游戏机数电课设一、课设目的本课设的目的是通过设计并实现一个乒乓球游戏机的电子电路模型,来巩固和应用学生在数字电路实验课上所学习到的知识,提高他们的电子电路设计与实现能力。
二、设计思路乒乓球游戏机是一种非常经典的游戏机,它的原理很简单,就是通过两个滑块控制球的移动方向,利用球拍击球来达到得分的目的。
基于这个原理,我们可以设计一个乒乓球游戏机的电子电路模型。
具体的设计思路如下:1、显示系统:使用LED点阵来显示游戏界面。
设计一个4*4的LED 点阵,通过控制LED点阵的亮灭来显示游戏界面的各个元素,如球、滑块等。
2、控制系统:使用两个按键来控制滑块的上下移动。
通过按键的触发来改变滑块的位置,从而实现对球的控制。
3、碰撞检测:使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。
当球与滑块相碰时,逻辑门输出高电平信号,触发得分操作。
4、计分系统:使用计数器电路来实现游戏的计分功能。
当球与滑块相碰时,计数器加一,同时更新LED点阵上的分数显示。
三、电路实现1、显示系统:设计一个4*4的LED点阵电路模型,使用74HC595移位寄存器来驱动LED点阵。
将74HC595的输出接入到LED点阵的行线上,通过移位寄存器的控制信号来控制LED点阵的亮灭。
通过连续地改变LED 点阵的亮灭状态,可以显示游戏界面上的各个元素。
2、控制系统:使用两个按键作为滑块的上下移动控制信号。
当按键按下时,滑块的位置向相应方向移动。
可以使用74HC165移位寄存器来实现按键输入的检测和转换。
3、碰撞检测:使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。
可以使用与门和反相器来实现碰撞检测。
当球与滑块相碰时,逻辑门输出高电平信号。
4、计分系统:使用计数器电路来实现游戏的计分功能。
可以使用74HC191或74HC163等计数器芯片来实现,通过设置计数器的初始值和计数模式,来实现游戏的计分功能。
四、功能实现乒乓球游戏机的基本功能有:1、选择游戏模式功能:可以通过添加一个模式选择开关,来实现选择不同的游戏难度。
数电乒乓球游戏课程设计
数电乒乓球游戏课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字电路的基本知识和技能,通过设计一个乒乓球游戏电路,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–掌握数字电路的基本概念和原理;–熟悉逻辑门、逻辑函数、逻辑电路的设计方法;–了解乒乓球游戏的规则和电路设计要求。
2.技能目标:–能够运用逻辑门电路设计简单的数字电路;–能够根据乒乓球游戏的规则,设计出相应的电路;–能够运用数字电路的知识,解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神;–培养学生对数字电路的兴趣和好奇心;–培养学生的自主学习和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电路的基本概念、逻辑门电路的设计、逻辑函数的化简、逻辑电路的设计方法以及乒乓球游戏的电路设计。
具体安排如下:1.数字电路的基本概念:介绍数字电路的定义、特点和分类,理解数字信号与模拟信号的区别。
2.逻辑门电路的设计:学习逻辑门的原理和功能,掌握逻辑门电路的设计方法,包括与门、或门、非门等。
3.逻辑函数的化简:学习逻辑函数的定义和性质,掌握逻辑函数的化简方法,包括卡诺图化简法、逻辑代数化简法等。
4.逻辑电路的设计方法:学习逻辑电路的定义和功能,掌握逻辑电路的设计方法,包括组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
5.乒乓球游戏的电路设计:根据乒乓球游戏的规则,设计相应的电路,包括得分电路、计分电路等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解数字电路的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析乒乓球游戏的电路设计案例,使学生理解和运用所学知识解决实际问题。
3.实验法:通过实验室的实践操作,使学生亲手设计、搭建和测试数字电路,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的数字电路教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
数电课程设计—乒乓球游戏机
数电课程设计—乒乓球游戏机【摘要】本文设计了一款基于数电原理的乒乓球游戏机。
该游戏机通过使用FPGA芯片实现硬件设计和程序控制,具有两种游戏模式:单人模式和双人模式。
游戏机的底座上有两个按钮,分别用于控制乒乓球的发射和移动。
游戏机通过显示器显示游戏界面和得分情况。
本设计可以帮助学生加深对数电原理的理解,同时提供娱乐和学习的双重功能。
【关键词】数电;FPGA;游戏机;乒乓球【引言】乒乓球是一项非常受欢迎的体育活动,它可以锻炼身体,增强反应能力。
为了让更多的人能够享受到乒乓球的乐趣,本文设计了一款乒乓球游戏机。
该游戏机采用FPGA芯片作为硬件逻辑核心,通过程序控制实现乒乓球的发射、移动和碰撞检测。
游戏机通过显示器显示游戏界面和得分情况,通过按钮进行游戏控制。
【设计思想】游戏机的设计核心是FPGA芯片,它将乒乓球游戏逻辑实现为硬件电路,并通过程序控制进行游戏过程的控制。
游戏机主要包括乒乓球发射、移动和碰撞检测、分数计算、游戏界面显示等功能。
乒乓球发射:通过按钮控制乒乓球的发射,按钮通过电平信号转换为数字信号输入到FPGA芯片。
FPGA芯片接收到数字信号后,通过电路逻辑实现乒乓球的发射。
乒乓球移动和碰撞检测:乒乓球的移动和碰撞检测是游戏机的核心部分。
乒乓球的移动由程序控制,程序将乒乓球的当前位置信息输出到FPGA芯片,FPGA芯片接收到位置信息后,通过电路逻辑实现乒乓球的移动。
乒乓球与板子的碰撞通过碰撞检测器实现,碰撞检测器通过电路逻辑判断乒乓球是否与板子相碰撞。
分数计算:分数是游戏机的一个重要指标。
游戏机通过碰撞检测器检测到乒乓球与板子相碰撞后,自动增加得分。
分数的计算由程序控制,程序将得分信息输出到FPGA芯片,FPGA芯片接收到得分信息后通过电路逻辑实现分数的计算。
游戏界面显示:游戏界面的显示通过显示器实现。
显示器接收到FPGA芯片输出的游戏界面信息,并根据信息显示游戏界面。
【结论】本文设计了一款基于数电原理的乒乓球游戏机。
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。
数字电子技术课程设计乒乓球游戏器
一、设计目的:本电子设计主要为实现以下目的:1、增强对数字电子技术的了解与掌握;2、学习相关软件的使用方法;3、具备简单电路的设计能力。
二、设计任务1、乒乓球游戏电路主要功能:(1)设计游戏电路由甲、乙双方参赛,裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。
(2)用六只排成长串的指示灯(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,指示灯依次从左向右,或从右向左移动来表示乒乓球被击打的轨迹。
(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(游戏规定只有在1号灯、6号灯亮时击球才有效)。
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,计时器计时3s,电路自动响铃3s,此时发球无效,3s后,由裁判清零,方能继续比赛。
(5)自动计分电路,双方各用一个七段数码显示管进行计分显示,每计满9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,二极管亮代表拥有发球权,拥有发球权的一方发球有效。
(7)游戏时间为20分钟,当第一次发球的同时,倒计时器开始计时,当时间走完之后,自动切断电路,不能再进行游戏,若此时还没有人达到9分,那么分高的人赢得比赛,若比分相同,那么视为平局。
三、设计电路的实现(1)乒乓球游戏机控制电路组成框图如图1所示。
它由秒信号发生器、时序控制电路、计分显示电路、响铃提醒电路和20分钟倒计时电路、双向移位寄存器(74LS194)、LED发光管和甲、乙双方、裁判开关等组成。
图1 乒乓球游戏机控制电路结构组成框图(2)用双向移位寄存器的输出端控制LED显示已达到模拟乒乓球运动的轨迹,先点亮位于某一方第一个LED,由击球者通过按钮输入开关信号,实现以为方向的控制。
(3)用时序控制电路来控制实现只有当最后一个LED灯亮的时候,甲或乙选手去按动“球拍”按钮,“球”的运动方向才会发生改变,而没有达到最后一个LED灯亮的任何时候按动按钮都是无效的。
数电课程设计乒乓球游戏机
CP
RD
LD
EP × × 0 × 1
ET × × 1 0 1
工作状态 置零 预置数 保持 保持(但 C=0) 计数
×
0 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
× 0 1 1 1
× ×
1 1 1
由 74LS160 的功能表可知,当~RD=~LD=EP=ET=1 时工作状态为计数,即图 4 中的~CLR=~LOAD=ENT= ENP=1 时。选用 ENP、ENT 作为 74LS160 的计数控制端,当 ENT=ENP=1 时计数,当 ENT=ENP=0 时计分电路处 于保持状态。RCO 为进位输出端,即当选手计满 9 分时给出报警信号。
二、总体电路的设计及仿真结果。 总体设计电路图如下图所示:
仿真结果图如下:
用 Multisim 封装后的结果如下图所示:
绘制的 PCB 图
第二章 电路组成和工作原理 一.分析系统的逻辑功能,画出其框图如下: 计分电路 球台电路
发光二极管 LED 数码管 1 LED 数码管 2
L
时钟信号源
CP
球台驱动电路
显示译码器 1
显示译码器 2
S
按键电路 控制电路
KA,KB CNT
计数器 1
计数器 2
图 1 乒乓球比赛游戏机的原理框图 如上图 1 所示,该电路主要由球台驱动电路,控制电路,计数器,显示译码器和 LED 数码管等组成。 图中标出的各种信号的含义: CP 表示球台驱动电路和计数器的时钟信号; S 表示灯 (乒乓球) 移动的信号; L 表示发光二极管驱动信号, 由 L1~L8 组成; CNT 表示计数器的计数脉冲信号, 由 CNT1,CNT2 组成; KA,KB 表示开关控制的外输入发球、击球信号。
数电课程设计乒乓球游戏机
数电课程设计乒乓球游戏机
乒乓球游戏机设计
一、项目背景
乒乓球游戏机是一款可供大众参与的游戏机类产品,加之普及的家用
游戏机,乒乓球游戏机受到越来越多的关注,且多有青少年及休闲人群作
为客群,希望有更好的体验,此则为此次设计的初衷。
二、产品和用户分析
基于用户对于乒乓球游戏机的期望,本次设计的乒乓球游戏机将主要
针对喜欢乒乓球比赛的青少年及成人,提供一种新的体验方式,让游戏更
加有趣。
乒乓球游戏机将采用简单的控制方式,采用3D立体显示屏,可以实
现3D视角的操作,令游戏更加刺激且容易把握游戏操作,最重要的是确
保游戏的稳定性和安全性,使乒乓球游戏机成为安全、有趣的游戏工具。
三、产品功能
1、游戏模式:乒乓球游戏机可以设置5种游戏模式,单人比赛模式,双人比赛模式,团队比赛模式,技术训练模式,自由模式。
2、控制方式:采用简单的控制方式,使用户更加容易掌握,并在操
作中更加顺畅。
3、立体显示:采用3D立体显示屏,能够实现效果更加清晰、刺激的
3D视角游戏,让操作更加有趣。
数电课程设计报告--乒乓球游戏设计
电子线路综合设计乒乓球比赛模拟及计分器设计2023年6月在信息社会高速发展旳今天,数字电路芯片已经实现高度集成化,并逐渐渗透到医学、计算机等各个领域,对人类旳生活有着深远旳影响。
本设计采用基本门电路以及74LS系列芯片旳搭建,以multisim 12.0软件为平台进行仿真,实现了对乒乓球游戏旳模拟。
重要处理旳问题有:(1)模拟乒乓球旳轨迹:用双向移位4位寄存器74194以及基本门电路实现;(2)球速旳调整:运用555电路实现;(3)球被击中、犯规旳判断;(4)计数器旳使用:采用74LS90和74LS161旳组合,给玩家计分;(5)有关比分旳显示:通过CD4511译码芯片将计数器旳输出状态显示到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定期器构成脉冲发生器 (5)2.3模拟乒乓球电路旳设计 (6)3 电路整体性能旳检测 (7)3.1 译码显示电路旳检测 (7)3.2 脉冲发生器电路旳检测·····························································3.3模拟乒乓球电路旳检测······························································4试验结论 ·······················································································5课程设计心得体会以及提议 ·······························································6 Abstract ·························································································7附录(包括元器件清单以及各元器件功能表) ·········································8参照文献 ·······················································································1.设计任务本次我们小组选择旳设计是乒乓球比赛模拟及计分器设计,重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 乒乓游戏机
乒乓游戏机1.简要说明两人乒乓游戏机是用8~16只发光二极管代表乒乓球台,中间两个发光二极管兼作乒乓球网,用点亮的发光二极管按一定的方向移动来表示球的运动。
在游戏机的两侧各设置两个开关,一个是发球开关(sla,slb),另一个是击球开关(s2a,s2b)。
甲乙二人按乒乓球比赛的规则来操作开关。
当甲方按动发球开关sla时,靠近甲方的第一盏灯亮,然后发光二极管由甲向乙依次点亮,代表乒乓球在移动。
当球过网后,按设计者规定的球位乙方就可以击球。
若乙方提前击球或没击着球,则判乙方失分,甲方记分牌自动加分。
然后重新发球,比赛继续进行。
比赛一直进行到一方记分到11分,该局结束,记分牌清零,可以开始新的一局比赛。
2.任务和要求设计一个乒乓球游戏机,该机模拟乒乓球比赛的基本过程和规则,并能自动裁判和记分。
要求如下:(1)使用乒乓球游戏机的甲乙双方各在不同的位置发球和击球。
(2)乒乓球的位置和移动方向由灯亮及依次点燃的方向决定,球移动的速度为0.1~0.5s移动一位。
使用者根据球的位置发出相应的动作,提前击球或出界均判失分。
设计者可按过网击球来设计,也可按乒乓球移动到对方第二盏灯亮后方可击球来设计。
(3)比赛用11分为一局来进行,甲乙双方都应设置各自的记分牌,任何一方先记满11分,该方就算获胜了此局。
当记分牌清零后,又可以开始新的一局比赛。
总体框图如图9-35所示。
图9-35 总体框图3.模块及模块功能模块CORNA如图9-36所示。
此模块为整个程序的核心,它实现了题目的全部逻辑功能。
模块分两个进程,第一个实现逻辑功能,第二个将整数的记分转换为十进制数,便于译码显示。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity corna isport(clr,af,aj,bf,bj,clk:in std_logic; --af,aj,bf,bj:分别为A方发球键、键,B方发球键、接关球键,均接按键开关shift:out std_logic_vector(7 downto 0);ah,al,bh,bl:out std_logic_vector(3 downto 0));end corna;architecture corn_arc of corna issignal amark,bmark:integer;beginprocess(clr,clk)variable a,b:std_logic;variable she:std_logic_vector(7 downto 0);beginif clr='0' thena:='0';b:='0';she:="00000000";amark<=0;bmark<=0; 图9-36elsif clk'event and clk='1' thenif a='0'and b='0'and af='0' then --A方发球a:='1';she:="10000000";elsif a='0'and b='0' and bf='0' then --B方发球b:='1';she:="00000001";elsif a='1'and b='0' then --A方发出球后if she>8 thenif bj='0' then --B方过网击球amark<=amark+1;a:='0';b:='0';she:="00000000";elseshe:='0' & she(7 downto 1); --B方没有击球end if;elsif she=0 then --球从B方出界amark<=amark+1;a:='0';b:='0';elseif bj='0' then --B方正常击球a:='0';b:='1';elseshe:='0' & she(7 downto 1); --B方没有击球end if;end if;elsif a='0'and b='1' then --B方发球,情况同前if she<16 and she/=0 thenif aj='0' thenbmark<=bmark+1;a:='0';b:='0';she:="00000000";elseshe:=she(6 downto 0) & '0';end if;elsif she= 0 thenbmark<=bmark+1;a:='0';b:='0';elseif aj='0'thena:='1';b:='0';elseshe:=she(6 downto 0)&'0';end if;end if;end if;end if;shift<=she;end process;process(clk,clr,amark,bmark)variable aha,ala,bha,bla:std_logic_vector(3 downto 0);variable tmp1,tmp2:integer;beginif clr='0' thenaha:="0000";ala:="0000";bha:="0000";bla:="0000";tmp1:=0;tmp2:=0;elsif clk'event and clk='1' thenif amark>tmp1 thenif ala="1001" thenala:="0000";aha:=aha+1;tmp1:=tmp1+1;elseala:=ala+1;tmp1:=tmp1+1;end if;end if;if bmark>tmp2 thenif bla="1001" thenbla:="0000";bha:=bha+1;tmp2:=tmp2+1;elsebla:=bla+1;tmp2:=tmp2+1;end if;end if;end if;al<=ala;bl<=bla;ah<=aha;bh<=bha;end process;end corn_arc;模块CH41A如图9-37所示。
电子技术课程设计乒乓球游戏机
电子技术课程设计——乒乓球游戏机学院:太原科技大学专业、班级:姓名:学号:指导老师:高文华2012年12月目录一.设计任务与要求 (3)二.总体框图……………………………………………………3-4 三.选择器件……………………………………………………5-8 四.功能模块…………………………………………………9-12 五.总体设计电路图…………………………………………13-14乒乓球游戏机一.设计任务与要求1.选题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10报警等功能。
该设计三个双向开关J1、J2、J3分别作为裁判和游戏者A、B,且选手可以从译码显示器上直接读出自己的得分,具有操作简单、结构清晰的优点。
2.设计目标该乒乓球游戏机电路主要有3块电路:球台驱动电路、控制电路和计分电路组成。
其中球台驱动电路主要实现游戏者击球完毕后球的左右移动显示位置功能;控制电路实现游戏者A和B击球、裁判对系统初始化的功能;积分电路具有当A或B击球有效时加分和当游戏者的分数累计超过10分时报警通知裁判对系统进行初始化以便重新开始比赛计分的功能。
3.设计要求1.用8个发光二极管表示球,用两个按钮分别表示AB两个球员的球拍;2.一方发球后,球一固定的速度向另一方运动(发光二极管依次点亮),当球达到最后一个二极管时,对方击球(按下按钮)球向相反的反方向运动,在其他时候击球视为犯规,给对方加1分;都犯规双方各加1分;3.A、B各有一个数码管计分;4.裁判有一个按钮,用来对系统初始化,每次得分后按下一次。
二、总体框图1.电路结构根据设计要求,该电路须设计3块短路完成球台驱动、控制和计分功能。
当裁判按下启动按钮时,游戏机电路开始运作。
系统以CP信号作为球台驱动电路和计数器计分的时钟信号,以8个二极管的依次被点亮代表球的移动位置,双向选择开关J2、J3控制发球、击球信号。
电路设计原理图如下图1:电路设计原理图(图1)2.方案选择根据设计任务,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。
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。
乒乓球比赛游戏机电路
数字电子技术课程设计: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•设计要求确定各单元电路的功能,进行单元电路的设计,画出逻辑图。
选择芯片确定型号。
画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。
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。
数电课程设计—乒乓球游戏机
数电课程设计—乒乓球游戏机
真实
乒乓球游戏机设计
一、定义
二、目的
乒乓球游戏机的设计目标是:
1.提供给玩家更加逼真的乒乓球游戏体验;
2.通过集成更多元化的乒乓球游戏模式,让乒乓球游戏的乐趣更加丰富;
3.提高乒乓球游戏的操控精准性,让乒乓球游戏可以更加实时反馈;
4.社会实践教育,让用户在游戏过程中更加关注体育事业的发展。
三、技术要求
1.乒乓球游戏机应当拥有较高的操控精度,实现球拍抓取乒乓球的精准度达到90%以上;
2.乒乓球游戏机应当兼容两款最新乒乓球游戏:普通乒乓球、精英乒乓球;
3.乒乓球游戏机功能界面要求友好、简洁,给玩家切换游戏模式的操作及时响应;
4.运行时能够实时反馈给玩家,准确表现陪打模式设置及游戏模式进行状态;
5.通过游戏设计让玩家关注社会现实,提高玩家的社会责任意识。
四、硬件设计
1.乒乓球游戏机的外壳采用标准的板材成型,外形美观,且拥有防滑矩形纹路;
2.内部主板采用标准的多芯片架构,包含:CPU、控制IC、传感器、电子场景模拟电路,且拥有精密的热键夹板;。
数电课程设计乒乓球游戏机
数电课程设计乒乓球游戏机
本次数电课程设计的主题是乒乓球游戏机。
乒乓球是一项广受欢迎的体育运动,这个游戏机可以让用户在家中轻松享受乒乓球的乐趣。
设计的目标是实现一个简单且易于使用的乒乓球游戏机,用户可以通过控制器操控球拍并与计算机进行比赛。
游戏机的硬件主要由以下几个部分组成:主控制器、显示器、音频设备和输入设备。
主控制器负责控制游戏的逻辑和处理用户的输入。
显示器用于显示游戏界面和乒乓球的运动轨迹。
音频设备用于播放游戏音效和背景音乐。
输入设备包括乒乓球拍控制器和选择按键,用户可以通过乒乓球拍控制器来控制球拍的移动方向和击球。
游戏机的软件设计需要实现以下几个功能:游戏界面的显示、乒乓球的运动轨迹计算、乒乓球拍的控制、计分和游戏逻辑。
游戏界面的显示需要利用显示器来实现,可以使用适当的图形和文字来显示游戏界面。
乒乓球的运动轨迹计算需要根据球拍的位置、速度和方向来计算球的下一次运动位置。
乒乓球拍的控制需要根据用户通过控制器的输入来控制球拍的移动。
计分需要根据球的落点和游戏规则来判断得分和游戏结束。
游戏逻辑需要处理游戏的开始、暂停、继续和重置等操作。
在实现游戏机的设计过程中,需要考虑以下几个方面的问题:硬件电路的设计和连接、主控制器的程序设计和逻辑控制、显示器和音频设备的数据传输和控制、输入设备的信号检测和处理、游戏软件的编写和调试。
总之,这个乒乓球游戏机设计可以提供给用户一个实现室内乒乓球的机会,让用户在家中享受乒乓球的乐趣。
通过设计和实现游戏机的硬件和
软件,可以锻炼学生的动手能力和编程能力,并增加对电子电路的理解和掌握。
数电课设乒乓球游戏机电路设计
数电课设乒乓球游戏机电路设计引言乒乓球游戏机是一种非常受欢迎的电子游戏设备,通过模拟真实的乒乓球游戏,带给玩家极佳的游戏体验。
本文将详细介绍乒乓球游戏机的电路设计方案,包括硬件电路和软件设计,并对电路的工作原理进行了详细的分析与解释。
一、硬件电路设计1.中央处理器(CPU):采用单片机AT89S52来实现游戏机的计算和控制功能。
AT89S52是一款8051系列的单片机,具有丰富的外设接口和强大的计算能力,非常适合用于游戏机的控制处理。
2.显示屏:采用1602液晶显示屏进行游戏画面的显示。
液晶显示屏具有功耗低、分辨率高等优点,非常适合用于游戏机的显示。
3.输入设备:包括2个操纵杆和4个按钮。
操纵杆用于控制球拍的移动,按钮用于控制游戏的开始和重置等功能。
4.声音输出:采用蜂鸣器进行游戏音效的输出。
通过控制蜂鸣器的频率和占空比,可以实现不同的音效效果。
5.电源供应:采用直流电源供应电路,将市电的交流电转换为游戏机所需的直流电。
同时还需要设计适当的保护电路,以确保游戏机的正常工作和安全使用。
二、软件设计1.游戏控制:通过编程实现游戏逻辑的控制。
主要包括乒乓球的运动轨迹、球拍的移动控制和判定游戏胜负等。
2.输入处理:通过编程读取操纵杆和按钮的输入信号,实时更新球拍的位置和游戏开始、重置等状态。
3.显示处理:通过编程实现游戏画面的实时显示。
包括乒乓球的位置、球拍的位置、分数和时间等信息的显示。
4.音效控制:通过编程控制蜂鸣器的频率和占空比,实现游戏音效的输出。
根据游戏状态不同,可以播放不同的音效,增加游戏的乐趣和真实感。
三、电路工作原理在乒乓球游戏机的电路设计中,中央处理器(CPU)起着核心的作用,负责处理游戏的逻辑、控制输入输出和保护电路等。
具体工作原理如下:1.CPU通过与输入设备的接口连接,实时读取操纵杆和按钮的输入信号。
根据不同的输入信号,CPU更新球拍的位置和游戏状态。
2.CPU通过与液晶显示屏和蜂鸣器的接口连接,实时控制液晶显示屏和蜂鸣器的输出。
数电课程设计—乒乓球游戏机
课程设计说明书设计题目:乒乓球比赛游戏机专业:电子信息科学与技术*名:**学号:************指导教师:***2010年1月15日二、总体思路描述如下:1.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。
2.用D触发器及逻辑门电路构成驱动控制电路3.用计数器、逻辑门电路和集成的4管脚的数码管组成计分电路第三章设计步骤及方法一、单元电路的设计1.球台电路如下图2设计所示:图2.球台电路上图中,两片4位74LS194双向移位寄存器接成8位双向移位寄存器。
74LS194功能表如下R D S1 S0工作状态0 1 1 1 1 ××0 00 11 01 1置零保持右移左移并行输入功能说明:(1)当S1 = S0 =1 时,不管各输入端原来是什么状态,在下一个时脉冲到来时,其输出分别是预先输入到并行输入端的 abcd ,这种方式叫送数。
(2)当 S 1 =0 ,S 0 =1 时,其工作方式叫右移,这时,每来一个时钟脉冲,输出端的数各向右移一位,而 Q A 端的输出则由加到 R 端的数来补充。
(3)当 S 1 =1 ,S 0 =0 时,其工作方式叫左移,情况正好与右移相反; Q D 端的输出由加到 L 端的数来补充。
(4)当 S 1 = S 0 =0 时,不管是否有 CP 脉冲作用,输出保持不变,这叫保持方式。
CP=0 时也是保持方式。
2.驱动控制电路设计如下图3所示图3.驱动控制电路图中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。
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《数字电子技术基础》课程设计说明书题目:乒乓球游戏机
学生姓名:
学号:
院(系):理学院
专业:信息与计算科学
指导教师:***
2012 年 5 月 19 日
目录
1﹑设计题目 (1)
2、设计任务 (1)
2.1选题意义 (1)
2.2设计目标 (1)
2.3设计要求 (1)
3、程序设计与实现 (1)
3.1电路结构 (1)
3.2球台电路设计 (2)
3.3驱动控制电路设计 (3)
3.4计分电路设计 (4)
3.5总电路的设计 (5)
4、设计难点与解决方法 (6)
5、设计不足之处 (6)
6、收获与体会 (7)
文献参考 (8)
附录1:元器件清单﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍9
1.设计题目
乒乓球游戏机
2.设计任务
2.1选题背景
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10报警等功能。
该设计三个双向开关J1、J2、J3分别作为裁判和游戏者A、B,且选手可以从译码显示器上直接读出自己的得分,具有操作简单、结构清晰的优点。
2.2设计目标
该乒乓球游戏机电路主要有3块电路:球台驱动电路、控制电路和计分电路组成。
其中球台驱动电路主要实现游戏者击球完毕后球的左右移动显示位置功能;控制电路实现游戏者A和B击球、裁判对系统初始化的功能;积分电路具有当A或B击球有效时加分和当游戏者的分数累计超过10分时报警通知裁判对系统进行初始化以便重新开始比赛计分的功能。
2.3设计要求
1).用8个发光二极管表示球,用两个按钮分别表示AB两个球员的球拍;
2).一方发球后,球一固定的速度向另一方运动(发光二极管依次点亮),当球达到最后一个二极管时,对方击球(按下按钮)球向相反的反方向运动,在其他时候击球视为犯规,给对方加1分;都犯规双方各加1分;
3).A、B各有一个数码管计分;
4).裁判有一个按钮,用来对系统初始化,每次得分后按下一次。
3.电路设计与实现
3.1电路结构
根据设计要求,该电路须设计3块短路完成球台驱动、控制和计分功能。
当裁判按下启动按钮时,游戏机电路开始运作。
系统以CP信号作为球台驱动电路和计数器计分的时钟信号,以8个二极管的依次被点亮代表球的移动位置,双向选择开关J2、J3控制发球、击球信号。
电路设计原理图如下图1:
球台电路计分电路
图1 电路设计原理图
3.2球台电路设计
球台电路通过两个4位上相移位寄存器74LS194接成一个8位的移位寄存器。
具体接法为:将第一片的左移串行输入端SL接到第二片的Q0端,将第二片的右移串行输入端接到第一片的Q3端,然后将第一片的D0端和第二片的D3端制1,同时将剩余的其他几个输入端制0。
其功能表如下表1:
表1 移位寄存器功能表
功能说明:
(1)当R D =0,其他输入端均为任意值,寄存器输出Q0、Q1、Q2、Q3均为0。
清除后,置R D =1。
此功能对应于裁判员对系统进行初始化。
(2)当R D =S1=S2=1时,送入任意的4位二进制数,当下一个上升沿到来时,将Q0、Q1、Q2、Q3置成相应的状态。
(3)当R D =1、S1=0、S0=1时,由右移输入端SR输入二进制码1000,通过时钟脉冲CP依次右移。
此功能对应于乒乓球右移。
(4)当R D =1、S1=1、S0=0时,由右移输入端SR输入二进制码0001,通过时钟脉冲CP依次左移。
此功能对应于乒乓球左移。
根据设计原理,使用multisim绘制并通过仿真的电路图如下:
图2球台电路电路图
3.3驱动控制电路设计
该电路块由两片74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成,74LS74为上升沿触发的D触发器, ~PR为置1端(低电平有效),~CLR为置0端(低电平有效)。
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,L1=J2=1,J3=L8=0,通过各门电路将1D置为0,将两片74LS74的CLK信号置为1,则D触发器输出端Q1、Q2分别为0,1即S1=0,S0=1。
相反情况时,当J1=1时,L1=J2=0,J3=L8=1,D触发器输
出端分别为1,0即S1=1,S0=0。
通过此电路来控制并且实现球台灯的左右移位即实现乒乓球的运动。
根据设计原理,使用multisim绘制并通过仿真的驱动控制电路电路图如下:
图3 驱动控制电路电路图
3.4计分电路设计
计分电路以PlayerA 的计分电路为例进行说明。
本电路主要由一片74LS160十进制计数器、一个7404非门、7409与门构成,得分真值表如下:
L1 J2(A) L8 J3 PlayerA PlayerB
1 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 1
同步十进制计数器74LS160的功能表如下:
CP R D LD EP 工作状态
ET
×
××0
1
1
1
1
×
1
1
1
××
××
0 1
×0
1 1
置零
预置数
保持
保持(但C=0)
计数
由计数器74LS160的功能表可知,当~RD=~LD=EP=ET=1时工作状态为计数,此时~CLR=~LOAD=ENT=ENP=1。
选用ENP、ENT作为74LS160的计数控制端,当ENT=ENP=1时计数,当ENT=ENP=0时计分电路处于保持状态。
RCO为进位输出端,即当选手计满9分时给出报警信号。
根据设计原理,使用multisim绘制并通过仿真的计分电路图如下:
图4 计分电路电路图
3.5总体电路的设计
根据上述三个模块电路,将它们按一定的次序进行组合并通过仿真,即可得到下面的总电路
图5 总电路电路图
4.设计难点与解决方法
4.1设计难点
(1)本电路的设计难点是怎样把裁判员的初始化信号和两位选手的击球信号加到整个电路中去,来控制总格电路系统。
(2)球台控制电路的仿真无法用逻辑分析仪进行逻辑分析。
4.2解决方法:
(1)经过我们反复讨论和分析,我们使用了两片上升沿触发的D触发器74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成电路。
将裁判的开关与74LS74芯片的CLR端相连接,实现裁判对电路的可控性。
当CLR信号有效时,实现对电路的清零;当CLR信号无效时,即开关闭合时候,允许游戏者击球。
(2)经过我们反复讨论和分析,球台电路的逻辑分析通过几个开关进行置1和置0操作,用两个发光二极管作为S1、S0状态显示。
这样使得操作更加简单,结构更加清晰。
5.设计不足之处
此电路完成的功能十分简单,仅仅达到了题中所要求的一些最主要的要求。
此电路名为乒乓球游戏机,但基本没有达到游戏机的娱乐性要求,还有待于我们进一步改进。
6.收获和体会
通过本次数电课程设计,使我懂得了:
6.1我懂得了数字电路的基本设计方法。
6.2通过实验是我提高了逻辑思维能力,使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。
加深了我们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识,进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。
6.3此次设计,我们通过讨论共同研究,解决了很多关于数字电路方面的难问题,增加了我们在知识方面的印象,也对自己的能力有了更深的认识。
参考文献
【1】阎石.数字电子技术基础.第五版.北京:高等教育出版社,2006 【2】高仁景.数字电子技术基础与设计.大连:大连理工大学出版社,2004 【3】CSDN论文网/
【4】豆丁网/
附录一:元器件清单
- 10 -。