篮球比赛记分牌

数字逻辑课程设计（学年设计、学年论文）任务书

数字电路设计说明书

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题目：篮球比赛记分牌电路设计指导教师

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起止日期：2014.12.15--2015.1.10

第一部分：正文部分

一、选题背景

电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。

在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。而对于体育的兴趣我就选择了篮球记分牌这个题目,所以有这样一个机会的我真的很兴奋同时我也有机会提升自己在数字电路中理论的能力.

篮球比赛是根据参赛队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时计分系统由计时器、计分器等多种电子设备组成，同时，根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时计分系统设备应能够与现场成绩处理、现场大屏幕、电视转播车等多种设备相连，以便实现高比赛现场感、表演娱乐观众等功能目标。

随着科技的发展和人们生活水平的逐渐提高，各种有利于生活的电子产品开始逐步进入人们的生活。数字记分牌的出现则代替了记分员人工翻动记分牌累计积分的繁琐劳动，使各种比赛进入了更智能、更高效、更精准的人机互动时代，在各种比赛中具有重要意义。

本次试验所设计的电路具有计分、减分及显示的功能。当球队比赛得分时，用加法计分器通过控制分路加相应的分数。如果裁判误判了，可用减法计数器减掉误判的分数。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74LS192D。74LS192D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。用三片计数器和三个半导体数码LED进行对分数的统计和显示。用三片74LS160D加法计数器组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，实现加减一分、两分、三分计数功能。比赛结束时利用74LS192D 的高电平同步清零，重置比赛计分牌，以便于下次比赛计分。

二、相关知识

本次篮球比赛记分牌课程设计由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成，包括，全加器、时钟脉冲、LED显示器和加减计数器。

基础元器件：

1、5V直流电源、5V1kHz交流电源如图2.1、2.1所示。

图2.1直流电源图图2.2交流电源

2、跳变开关（1个）、普通开关（3个）、单刀双掷开关（1个）如图2.

3、2.

4、2.5所示。

图2.3 开关电路图2.4开关电路图2.5开关电路

3、异或门、与非门（3个）、或门（1个）、非门（3个）如图2.6、2.7、2.8、2.9所示。

图2.6异或门电路图2.7与非门电路图2.8或门电路图2.9非门电路

4、计数器74LS192D（3片）如图2.10所示。

5、计数器74LS160D（3片）如图2.11所示。

图2.10 计数器74LS192D 图2.11计数器74LS192D

6、LED显示器（3片）如图2.3所示。

图2.3 LED显示器

芯片功能：

1、74LS192D

74LS192D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，UP为加计数端，DOWN为减计数端,A、B、C、D为计数器输入端，CLR为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。具体功能表如2.1所示。

输入输出

清零置数加计

数

减计

数

数据

QA QB QC QD

CLR LOAD UP DOWN A B C D

1 ×××××××0 0 0 0 0 0 ××d0 d1 d

2 d

3 d0 d1 d2 d3 0 1 ↑ 1 ××××递增计数

0 1 1 ↑××××递减计数

0 1 1 1 ××××保持

2、74ls160D

74LS160D是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路。具体功能表如2.2所示。

候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。

三、系统设计

本设计的框架图如图3.1所示。

图3.1 设计框架图

由设计框图可知，该电路总共分为三大部分，分别为加减置换部分、计分电路部分、显示部分，其中计分电路部分是由一分脉冲、二分脉冲、三分脉冲和分数清零电路组成，且由加减置换部分决定加分或减分，最终在显示器上显示结果。

1、脉冲部分

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。分别产生一个脉冲、二个脉冲、三个脉冲，连接到加减计数器实现篮球得分加减一分、二分、三分。脉冲总电路图（如图3.2）、一脉冲电路图（如图3.3）、二脉冲电路图（如图3.4）、三脉冲电路图（如图3.5）。

图3.2脉冲总电路图

（1）一脉冲电路图

对一分键电路，当从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，RD则通过一个开关J3来控制，当到达0011的时候对一分键电路，当从0000变化到0011时，QA与QB通过与非，经过QA与QB的与非门出来的为零，使它保持0011的状态不变，QB输出的则是一个脉冲了。

图3.3一脉冲电路图