北京邮电大学数电实验——打地鼠

数字电路自主设计实验报告模拟游戏--打地鼠机姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称打地鼠模拟游戏机一.实验目的（1）用硬件实现一款游戏的设计（2）掌握并熟练组合逻辑电路的设计（3）掌握并熟练时序逻辑电路的设计（4）增强自身的分析与设计问题的能力二.总体设计方案或技术路线本实验要实现一种与打地鼠游戏相类似的功能，用电平指示灯的亮灭表示地鼠是否出现，匹配相应的逻辑开关控制指示灯，以开关是否按下表示锤头是否打向地鼠。

对于游戏规则即是否正确打中地鼠的次数可以用计数器实现计数，同时对地鼠出现的次数进行计数以求出击打正确的正确率。

本实验的简化模型如下：本实验的设计分四个环节：（一）伪随机序列脉冲发生器为实现地鼠的随机出现，对于指示灯的亮灭要尽量做成随机的序列脉冲，但对于时序电路而言，电路确定后，确定的初态对应确定的次态，因此不能实现绝对的随机，相比之下可以实现顺序的打乱，因此这里选用扭环移位计数器产生类似于伪随机序列脉冲来模拟随机脉冲实现地鼠出现的随机性。

本实验使用74LS194实现右移，写出状态方程：写出状态转换表（设初态为）画出完整的状态转换图：由状态转换图可知该计数器有15个计数状态，不能自启动,可设置初态为1111。

（二）计数模块本模块用于对地鼠的出现次数进行计数。

本次实验采用74LS160进行计数，当计数器与脉冲序列发生器公用一个时钟源时可满足需求，序列脉冲每发出一组信号，计数器计数一次。

利用门电路可以实现计数器输出对时钟的关断控制，既当计数器记到某值时，对时钟信号关断，则序列脉冲发生器不再发出信号，计数器也不再计数，相应游戏停止。

（三）判断对错模块1.要求能正确的判断是否打中地鼠，同时打中后相应的指示灯熄灭，地鼠缩回洞中。

地鼠被全部打回洞里时，认为正确打中，计数器计数一次，表示操作正确。

仍采用74LS160进行计数，当灯全灭时，74LS160脉冲断获得上升沿信号，计数器计数一次。

即时，CP=1由上述逻辑关系可判断CP信号可有由4输入与非门实现。

打地鼠机课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握“打地鼠机”的基本原理和操作方法。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.了解“打地鼠机”的定义、结构和工作原理。

2.掌握“打地鼠机”的操作方法和相关技巧。

3.能够正确组装和拆解“打地鼠机”。

4.能够独立完成“打地鼠机”的调试和维护。

5.能够运用“打地鼠机”进行相关实验和操作。

情感态度价值观目标：1.培养学生的动手能力和实践能力，提高他们对科学的兴趣和好奇心。

2.培养学生团队合作精神和责任感，增强他们的自我管理和能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.“打地鼠机”的定义、结构和工作原理。

2.“打地鼠机”的操作方法和相关技巧。

3.“打地鼠机”的调试和维护方法。

4.“打地鼠机”在实际应用中的案例分析。

第一周：介绍“打地鼠机”的定义、结构和工作原理。

第二周：学习“打地鼠机”的操作方法和相关技巧。

第三周：学习“打地鼠机”的调试和维护方法。

第四周：分析“打地鼠机”在实际应用中的案例，进行实践操作。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：用于讲解“打地鼠机”的基本原理和操作方法。

2.讨论法：用于引导学生探讨“打地鼠机”的实际应用和问题解决。

3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解“打地鼠机”在现实中的应用。

4.实验法：让学生亲自动手操作“打地鼠机”，提高他们的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《打地鼠机原理与操作》。

2.参考书：相关学术论文和书籍。

3.多媒体资料：教学PPT、视频教程等。

4.实验设备：打地鼠机、工具箱、实验材料等。

以上是本课程的教学设计，希望能够帮助学生更好地了解和掌握“打地鼠机”的知识和技能。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估他们的学习态度和积极性。

北邮数电实验报告北邮数电实验报告一、引言数电实验是电子信息类专业学生必修的一门实验课程，通过实践操作，帮助学生巩固理论知识，培养实际动手能力。

本次实验旨在通过设计和搭建一个简单的数字电路，来理解数字电路的基本原理和工作方式。

二、实验目的本次实验的目的是设计一个4位二进制加法器，实现两个4位二进制数的相加运算。

通过实验，我们可以加深对于数字电路的理解，掌握数字电路的设计和搭建方法。

三、实验原理1. 二进制加法器二进制加法器是一种用于计算二进制数相加的数字电路。

它由若干个逻辑门和触发器组成，可以实现二进制数的加法运算。

在本次实验中，我们将设计一个4位二进制加法器，即可以计算两个4位二进制数的相加结果。

2. 逻辑门逻辑门是数字电路中常用的基本元件，用于实现逻辑运算。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

在本次实验中，我们将使用与门和异或门来构建4位二进制加法器。

四、实验步骤1. 设计4位二进制加法器的电路图根据实验要求，我们需要设计一个能够计算两个4位二进制数相加的电路。

首先，我们可以将两个4位二进制数分别用D0~D3和E0~E3表示，其中D0和E0分别为最低位。

然后，我们需要使用与门和异或门来实现加法器的功能。

通过逻辑运算，我们可以得到每一位的和以及进位。

最后，将每一位的和连接起来，即可得到最终的结果。

2. 搭建电路根据电路图，我们可以开始搭建实验电路。

首先，将所需的逻辑门和触发器连接起来，形成一个完整的电路。

然后，将所需的输入信号和电源连接到电路上。

最后，使用示波器等工具检查电路的工作状态，确保电路正常运行。

3. 进行实验测试在搭建好电路后，我们可以进行实验测试。

首先，将两个4位二进制数的输入信号连接到电路上。

然后，通过观察输出信号，判断电路是否正确计算了两个二进制数的相加结果。

如果输出信号与预期结果一致，说明电路设计和搭建成功。

五、实验结果与分析在进行实验测试后，我们可以得到实验结果。

通过观察输出信号，我们可以判断电路是否正确计算了两个二进制数的相加结果。

北邮数电实验报告4人表决器_北邮电子-数电综合实验报告数字电路综合实验设计简易出租车计价器的设计与实现学院：电子工程学院班级：2011211203学号：2011210876姓名：孙月鹏班内序号：04摘要本文介绍了利用QuartusII综合性PLD/FPGA开发软件，在MAXII数字逻辑实验开发板上实现简易出租车计价器功能的设计与实现方法。

本方案采用自上而下的设计理念，将整体电路按照功能划分为分频、计数、控制、数码管显示电路、点阵显示电路等若干模块，模块内用VHDL语言完成逻辑设计，模块间用原理图进行连接，使整体可实现计费、计时等功能。

关键字：可编程器件模块化设计出租车计价器VHDL语言一、设计任务要求基本要求：1．行驶公里：用时钟2秒钟表示出租车匀速行驶1公里。

在行车5公里以内，按起步价13元收费，超过5公里部分，以每公里2元收费。

燃油附加费每运次1元。

2．途中等待：用按键控制中途等待，等待少于（包括）5秒不收费，超过5秒后没等待3秒钟加收1元。

3．用数码管分时显示计费金额、行驶里程和等候时间。

字母A表示当前处于显示计费金额状态，字母B表示当前处于显示行驶里程状态，字母C表示当前处于显示等候时间状态。

4．用按键控制出租车空驶、载客状态。

提高要求：1．用点阵滚动显示收费单据。

2．具有夜间模式，基本单价加收20%的费用。

出租车收费以元为单位，元以下四舍五入。

3．出租车行驶速度可调可控。

4．多人乘车，分段计价。

5．自拟其他功能。

二、设计思路与结构框图1.设计思路图1结构框图由结构框图可以分析得出，该系统的的主体是计数控制器。

该系统由外部控制载客控制信号和等待控制信号，以时钟信号的翻转为计数依据，完成对时间、里程和费用的计数，并将结果通过数码管译码电路显示出来。

该系统的控制信号可由拨码或按键输入，时钟由开发板内部时钟分频得出，输出有点阵输出和数码管输出。

因此，可将系统分为分频器、计数控制器、数码管译码和显示以及点阵显示四部分。

打地鼠课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解“打地鼠”游戏中的数学概念，掌握基本的加减法运算。

2. 学生能运用已学过的数学知识，解决游戏中的问题，如分数、概率等。

3. 学生了解游戏背后的数学原理，如随机性和概率分布。

技能目标：1. 学生通过操作“打地鼠”游戏，提高手眼协调能力和反应速度。

2. 学生在游戏中锻炼问题解决能力和策略制定能力。

3. 学生学会合作与交流，通过团队协作完成游戏任务。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对数学的兴趣和好奇心，认识到数学在生活中的实际应用。

2. 学生在游戏中体验成功与失败，学会面对挑战，增强自信心。

3. 学生在团队合作中，培养尊重他人、乐于助人的品质。

课程性质分析：本课程以数学学科为背景，结合趣味性的“打地鼠”游戏，旨在激发学生对数学的兴趣，提高数学实际应用能力。

学生特点分析：二年级学生好奇心强，活泼好动，喜欢游戏和互动，但注意力集中时间较短。

教学要求：1. 课程内容要贴近学生生活，易于理解和接受。

2. 教学方法要注重趣味性和互动性，充分调动学生的积极性。

3. 教师要关注学生的个体差异，给予每个学生适当的指导和鼓励。

二、教学内容本课程以《数学课程标准》为指导，结合二年级数学教材中“加减法运算”和“简单的概率”等内容，设计以下教学大纲：1. 回顾和巩固加减法运算：- 复习100以内的加减法运算。

- 引导学生理解加减法的实际意义。

2. 引入“打地鼠”游戏，探索数学概念：- 游戏规则介绍，让学生了解游戏中的数学元素。

- 通过游戏，让学生感受随机性和概率。

3. 教学内容的详细安排：- 第一课时：复习加减法运算，引入游戏。

- 第二课时：学生在游戏中运用加减法，讨论策略。

- 第三课时：探索游戏中的概率问题，如打中地鼠的概率。

4. 教材章节关联：- 二年级上册《数学》第二章“100以内的加减法”。

- 二年级下册《数学》第八章“简单的概率”。

5. 教学进度：- 第一周：完成第一、第二课时教学。

信息与通信工程学院数字电路实验报告题目：打地鼠游戏的设计与实现姓名:班级:学号:班内序号:指导教师:实验日期:目录一、设计课题的任务与要求 (03)二、系统设计 (3)2.1 设计思路 (03)2.2 总体框图 (03)2.3 分块设计 (03)三、仿真波形及波形分析 (4)3.1 分频器 (04)3.2 随机数产生模块 (04)3.3 防抖模块 (05)3.4 点阵显示模块 (05)3.5 键盘控制模块 (06)3.6 计分模块 (06)3.7 计时模块 (06)3.8 译码器模块 (07)四、源程序 (07)4.1 分频器 (07)4.2 随机数产生模块 (08)4.3 防抖模块 (10)4.4 点阵显示模块 (10)4.5 键盘控制模块 (12)4.6 计分模块 (13)4.7 计时模块 (14)4.8 译码器模块 (15)五、功能说明及资源利用情况 (016)六、故障及问题分析 (016)七、总结与结论 (17)一、设计任务与要求1、设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏，采用用8×8 双色点阵显示游戏界面，其中游戏边界采用绿色LED 显示，随机出现的地鼠采用红色LED 显示，游戏有16 个洞穴。

2、游戏洞穴每次随机出现一个地鼠，每个地鼠的最长保持时间为2 秒，2 秒后随机出现下一个地鼠。

以4×4 键盘的按键代表锤子，16 个洞穴与16 个按键一一对应，一旦锤子在2 秒内击中地鼠，地鼠消失，数码管计分器分数加1 分；若锤子一直没有击中地鼠，2 秒后该地鼠消失。

用两个数码管显示游戏成绩，当游戏成绩达到10 分时游戏结束，点阵显示字符“V”。

3、用两个数码管对整个游戏进行倒计时，当游戏时间超过59 秒而成绩未达到10 分时，游戏失败，点阵显示字符“X”。

4、按复位键重新开始游戏，并开始倒计时。

二、系统设计2.1 设计思路地鼠显示：4*4的红色点阵边界显示：6*6的绿色点阵结束画面：绿色的“V”形胜利画面，红色的“X”形失败画面计时和计分显示：各用2个数码管，共4个数码管锤子控制：4*4的键盘开关控制：1个拨码开关用拨码开关开始游戏，6*6绿色点阵常亮，红色点阵亮的位置表示地鼠出现，按下相应的键盘即算打中，计1分，记到10分游戏结束显示绿色“V”。

第7课打地鼠一、教学目标了解变量和随机数的概念及相关指令的使用方法，使用老师提供的素材完成一个打地鼠的游戏。

二、教学重点1、初步了解变量的概念及相关指令的使用方法；2、了解角色跟随鼠标的实现方法；3、进一步了解条件与条件分支相关指令块的使用方法与技巧；4、初步理解“随机数”。

三、教学难点变量是创作强大程序的重要武器，也是程序的核心概念之一。

老师通过“小盒子”的比喻，内存条实物的展示等方法帮助学生理解。

四、教学过程设计（课时长度40分钟）1、提示主题，展示样例作品（3分钟）同学们玩过打“打地鼠”游戏吗？今天我们就来做这个游戏。

我们使用鼠标控制锤子在舞台上移动，给那些冒出来嘲笑你的小地鼠当头一棒吧！2、讲解本课的核心概念和指令（4分钟）大家可以看到，在游戏中我们有一个得分的机制，得分是怎样实现的？那只小地鼠又是怎样随机的在九个地洞中出现的呢？我们需要学习一些新知识：“变量”、“随机数”。

(1)什么是变量？电脑的内存，像一个集装箱，放着计算机随时用来计算的各种数据信息。

变量就像一个它里面的小盒子，可以存储信息，比如数字或者文字。

变量的名字就是小盒子上的标签。

当你新建一个变量的时候，你就占用了内存的一个小盒子。

给变量起一个名字，就好比在这个箱子上贴上标签。

有了标签，程序才能找到这个盒子，读写里面的信息。

为了方便检查和理解程序，变量名字最好与内容符合。

新建变量的时候会有“适用于所有角色”和“只适用于这个角色”两个选项，我们选择默认的适用于所有角色。

变量能干嘛用？怎么使用它？把信息放入变量盒子，叫“写入”；把信息从变量盒子里取出来，叫“读出”。

当你在数据模块组中新建一个变量后，魔抓自动增加一个你命名的新指令块，这就是变量块。

变量块里的信息叫做“变量的值”。

使用数据模块组中的相关指令就可以把其中的信息取出来，还可以改变它的值，也可以显示和隐藏变量。

此外，变量还可以作为其他指令块的参数。

(2)什么是随机数？运算模块组中的就是随机数指令。

数字电路课程设计打地鼠(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--北京科技大学数电课程设计报告仿真设计课程名称:数字电子实验仿真仿真设计项目名称：打地鼠游戏院系：计算机与通信工程专业班级：通信1204组长：吕文诺（）组员：刘豪（）庄御乾（）孙仲乐（）打地鼠游戏一、实验仿真目的：1、掌握时序逻辑电路的一般设计办法。

2、掌握计数器的设计原理和应用。

3、掌握组合逻辑电路的一般设计办法。

4、掌握定时电路的设计和使用。

5、掌握译码显示电路的原理和应用。

6、通过打地鼠游戏的设计，锻炼对数字单元电路的灵活应用和综合设计能力，提高学生综合应用知识的能力和创新能力。

二、实验所用的主要元器件：双D触发器74LS74 脉冲源计数器 2to4译码器以及若干基础数电元器件4to16译码器三、实验仿真电路原理总实现图：各模块实现的原理及步骤：A.产生四个指示灯的随机点亮：1.使用四个计数器并行运行10进制计数器偶数循环0-2-4-6-8奇数循环1-3-5-7-9 七进制循环2.通过一个四进制循环来选择这四个计数器的当时时刻的数字，，如图，四进制循环接上74HC139N。

3.选择数字使用D触发器做了一个并入并处的移位寄存器，将四个计数器产生的数字的二进制送入寄存器中，上图即使实现选择四个计数器数字4.实现灯的随机点亮将上图选择的二进制数字接入74HC154W 4 to10 的译码器中，将使输出端1到10管脚有效，使（2 10）、（ 3 9）、（ 4 8）、（ 5 7）分别使能一个灯。

B.打地鼠开关的设计使用的是可复位的开关，把开关和灯同接一个与门，同时有效则输出高电平。

C.实现打地鼠记分功能把开关的有效电位产生的脉冲接入计数器的CLK端，则实现每次开关和灯同时有效产生的脉冲能被记录。

D.实现每10次暂停电路将四盏灯或接入10进制计数器的CLK端，十次满之后RCO输出高电平，使用其使能四进制计数器的CLR端，实现功能。

打地鼠机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解打地鼠机的原理，掌握基本的物理知识，如力的作用、简单机械原理等；2. 学生能够运用数学知识，如概率、统计等，分析打地鼠游戏中得分与策略的关系；3. 学生了解打地鼠机的发展历程，了解科技与社会生活的紧密联系。

技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计并制作一个简单的打地鼠机模型，提高动手操作能力；2. 学生能够通过小组合作，培养团队协作能力和问题解决能力；3. 学生能够运用信息技术，搜集资料、分析问题，提高信息处理能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理、数学等学科产生兴趣，激发学习热情；2. 学生通过实践活动，认识到知识在实际生活中的应用价值，培养学以致用的意识；3. 学生在小组合作中，学会尊重他人、倾听他人意见，培养良好的团队精神；4. 学生在打地鼠游戏的过程中，体验成功的喜悦，增强自信心。

本课程结合学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。

通过设计打地鼠机课程，让学生在实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观，为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 打地鼠机原理介绍：讲解力的作用、简单机械原理等基本物理知识，使学生了解打地鼠机的工作原理。

2. 打地鼠游戏策略分析：运用数学知识，如概率、统计等，分析游戏中得分与策略的关系，提高学生运用数学解决问题的能力。

3. 打地鼠机发展历程：介绍打地鼠机从传统到现代的发展过程，使学生了解科技与社会生活的紧密联系。

4. 制作打地鼠机模型：结合物理、数学等知识，设计并制作一个简单的打地鼠机模型，培养学生的动手操作能力和创新能力。

5. 小组合作与展示：学生分组进行制作和展示，培养团队协作能力和表达能力。

教学内容安排如下：第一课时：打地鼠机原理介绍，分析游戏策略；第二课时：打地鼠机发展历程，讨论制作方案；第三课时：动手制作打地鼠机模型；第四课时：小组合作，完善模型，进行展示。

信息与通信工程学院数字电路实验报告题目：打地鼠游戏的设计与实现姓名:班级:学号:班内序号:联系电话:指导教师:实验日期:目录一、设计任务与要求 (3)二、总体框图 (3)2.1 总体框图 (3)2.2 设计思路及各模块功能 (3)2.2.1 设计思路 (3)2.2.2 各模块功能 (4)三、模块功能实现 (6)3.1 分频器模块 (6)3.2 译码器模块 (7)3.3 数据选择模块 (8)3.4 倒计时模块 (10)3.5 计分模块 (13)3.6 开机画面模块 (15)3.7 难度选择模块 (16)3.8 地鼠模块 (18)3.9 锤子模块 (21)3.10 最高分保存模块 (23)3.11 结束画面模块 (24)四、总体设计电路图 (27)五、游戏说明书 (29)5.1 前言 (29)5.2 配置要求 (29)5.3 运行说明 (29)5.4 评分规则 (30)六、心得体会 (30)打地鼠游戏机一、设计任务与要求设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏机。

要求：在游戏开始时选择难度级别，分别对应地鼠出现的三种不同频率（即三个二极管的亮的频率）；统计30 秒内打到地鼠的次数，显示所获得的成绩；并有保存并显示最高分的功能；按复位键可重新开始游戏。

二、总体框图2.1、打地鼠游戏机的总体框图如下图所示：图 1 电路设计总体框图分为以下几个主要模块：●辅助模块（分为三个子模块：分频器模块、译码器模块和数据选择模块）●进程显示模块（分为两个子模块：倒数计时模块和计分模块）●开机画面模块（分为两个子模块：开机动画模块和难度选择模块）●游戏核心模块（分为两个子模块：地鼠模块和锤子模块）●结束画面模块（分为三个子模块：结束动画模块和最高分保存显示模块）2.2、设计思路及各模块功能：2.2.1 设计思路：用 3 个发光二极管代表地鼠洞，灯亮时表示地鼠出没，由程序每次随机选择一个灯亮。

三个发光二极管分别对应于三个弹跳开关，在灯亮期间按下亮的灯对应的开关（即打到地鼠），得一分。