数字逻辑课程设计(篮球计分计时器)

课程设计

课程名称数字逻辑

题目名称篮球比赛计分器学生学院自动化学院

专业班级网络工程 4班

学号

学生姓名

指导老师

2012 年06月16日

课程设计任务书

题目名称篮球比赛计分器

学生学院自动化学院

专业班级网络工程4班

姓名

学号

一、课程设计的内容

设计一个篮球比赛计分器。

二、课程设计的要求与数据

设计要求包括：

1. 按照篮球比赛规则，需要两个计分器实现双方比分的显示及比赛时间的显示（倒计时），

时间精确到秒，设每节比赛的初始设置时间为12分00秒，双方初始比分显示为00；

2. 双方分别用2个按键表示加分操作，按一次按键加1分；

3. 计分器应有启动、教练暂停、犯规罚分和复位开关。复位开关有效时，双方比分自动

清零显示数字“00”；启动开关有效时，比赛开始计时，允许记分。教练暂停按钮有效时，停止计时，不允许双方改变比分，释放暂停开关后，继续计时比赛。犯规罚分开关有效时，停止计时，允许双方改变比分，释放该开关后，继续计时比赛。

4. 设计一个24秒违例定时器，当24秒到进攻一方仍旧没有投球时，用一个红色指示灯

亮表示时间到，指示灯持续点亮5秒。

5. 设置两个指示灯表示比赛的节次。用001，010、011、100分别表示第1、2、3、4节。

启动开关有效时，表示每节比赛开始，要求显示该节比赛的节次；第1次启动开关有效时，显示第1节比赛节次001。当每节比赛时间到，用一个绿色指示灯亮表示，指示灯持续点亮5秒，不得改变比分。

注：鉴于DE2板数码管数量有限，这里假设双方比分不超过99分。比赛的节次用指示灯表示。

三、功能描述

根据设计要求,可分为下面几部分构造出该电路基本的结构框图。

1、计分器部分的结构框图如下所示，用一个按键表示方波脉冲发生器，按键按下一次发出

一个触发脉冲，计数器1的输出加1，当计数器1输出值为9的时候，这时按下键计数

器1就给计数器2一个触发脉冲，计数器2的输出值加1。复位开关有效时计数器同时清零。用两个这样的结构框图就可以分别表示双方的分数。

2、倒计时器部分的结构框图的设计入下图所示，分为12分钟倒计时和24秒倒计时。由方

波信号发生器产生稳定的高频脉冲信号，经分频电路输出标准的秒脉冲信号，作为秒倒计时脉冲。计数器6初始值为1，计数器5初始值为2，计数器4和计数器3初始值都为0。计数器3倒数到0的时候向计数器4产生借位脉冲，计数器4倒数到0时向计数器5产生借位脉冲，计数器5倒数到0时向计数器6产生借位脉冲，直到四个计数器都为0时停止倒数。计数器8的初始值为2，计数器7的初始值为4，计数器7到数到0时向计数器8产生借位脉冲，当两个计数器都为0时从24秒重新倒数。

3、用三盏灯分别为D1、D2和D3来表示比赛的节次，当D1亮，D2和D3灭时表示第一节；

当D2亮，D1和D3灭时表示第二节；当D1和D2亮，D3灭时表示第三节；当D1和D2灭，D3亮时表示第四节。用按键K来实现换节次的功能，如下表所示：

四、电路主要部分架构的设计

1、双方分数的计分器分别用两个74192计数器和两个7447七段显示器来实现，两个模10

的计数器连在一次构成模100计数器。每按一次按键，产生一个脉冲，计数器的输出值加1，两个计数器分别用七段显示译码器连接起来，其显示规律为01→02→03→…→10→11→…→99。当按下复位键时比分同时清零。

根据分析可构造该逻辑电路图如下所示：

双方比分计分器

2、12分钟倒计时器用了4个74192计数器和4个7447显示译码器来实现，每节比赛开始

时置为12:00。然后开始按秒倒数直到时间为00:00停止倒数。24秒倒数器则用两个计数器来实现。如下图所示：

12分钟倒数计时器

24秒倒数计数器

3、节次显示器用一个74192计数器和三盏LED灯D1、D2、D3来实现。到启动键第一次有效时比赛时间置为12:00，同时D1亮，D2和D3灭表示第一节比赛开始；当第二次启动键有效时比赛时间重置为12:00，同时D2亮，D1和D3灭表示第二节比赛开始；当第三次启动键有效时比赛时间重置为12:00，同时D1和D2亮，D3灭表示第三节比赛开始；当第四次启动键有效时比赛时间重置为12:00，同时D1和D2灭，D3亮表示第四节比赛开始。

五、总电路图

按照前面设计出来的电路主要部分的架构再根据设计要求把其正确的连接起来，再往中添加设计要求里面的其它部分（如教练暂停键、罚球暂停键、24秒提示灯、每节比赛结束提示灯以及允不允许改变比分等）要求，就可以得到如下总电路图，改电路图的功能包括了设计要求里面的全部内容。

六、参考文献

《数字逻辑》第四版

发出任务书日期：2012年06月11日指导教师签名：

计划完成日期：2012年06月17日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：