拔河游戏机实验报告
- 格式：doc
- 大小：318.00 KB
- 文档页数：12
计算机科学学院
课程设计报告
课程 数字电子技术（B）
题目 拔河游戏机
年级
专业
学号 学生
任课教师
2010 年 6 月 8 日 课程设计题目 拔河游戏机
验收
时间 验收
地点 指导
教师
小组
成员 具体分工 备注
袁剑 整个电路的设计 无
课题总体设计思想概述 电子拔河游戏机由两名游戏者和一名裁判控制，可概述如下：
1、 整体描述：电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排15个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲乙双方通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点延伸，当延伸到某方的最后一LED管时，则该方获胜。每次比赛前都要进行清零，并使按钮开关复位。
2、 比赛开始，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。开始开关由裁判控制。
3、 “电子绳”由15个LED管构成，裁判下达“开始比赛”的命令后，摁一下开始开关，位于“电子绳”中点的LED发亮。甲乙双方通过按键输入信号，摁一下左边的键向左移动，摁一下右边的键向右移动。使发亮的LED管向自己一方移动，并阻止其向对方延伸，谁摁得快就向这一方移动。当从中点至自己一方的最后一个LED管发亮时，表示比赛结束，这时，电路自锁，保持当前状态不变，除非由裁判使电路复位。
4、双方得分计数器的清零信号由裁判控制。当比赛结束时，裁判清零，为下一次比赛做好准备。
设
计
目
的
《数字逻辑》是计算机科学相关专业必修的一门专业技术基础课程，也是一门理论与实践紧密结合的课程。《数字逻辑》实验是该课程的一个重要教学环节，这个环节将在学生较全面地掌握数字系统分析与设计的理论知识的基础上，充分运用所学知识，选择熟悉的各种不同规模的逻辑器件进行逻辑电路的设计。通过这个过程，强化学生理论应用于实践的灵活性，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。
设
计
原
理
1）用一个抢答器电路来控制双方参赛按钮信号，先按下的一方优先，另一方再按下时不起作用。
2）双方参赛按钮输入信号可作为一个可逆加减计数器的计数脉冲，一方进行加运算，使亮点向右移动，另一方进行减运算，使亮点向左移动。
3）采用74138译码器，使得在比赛开始前，译码信号为1000，中间的LED点亮。
4）置裁判的开赛信号，只有开赛有效时，可逆计数器才可以工作。
5）当亮点到达一方终端时，应产生时可逆计数器停止工作的信号。
设
计
方
案
1、 电路原理框图
2、具体设计
1）编码电路
编码器有四个输入端，四个输出端，要进行加 / 减计数，因此选用74193二进制同步可逆加 / 减计数器来完成。一方进行加运算，使亮点向右移动，一方进行减运算。
2）译码电路
选用2个74LS138译码器。译码器的输出Q0～Q14 分接15个个发光二极管，这样，当输出为高电平时发光二极管点亮。比赛准备，译码器预置输入为1000，中心处二极管首先点亮，当编码器进行加法计数时，亮点向右移，进行减法计数时，亮点向左移。
3）控制电路
为指示出谁胜谁负，需用一个控制电路。当亮点移到任何一方的终端时，判该方为胜，此时双方的按键均宣告无效。此电路可用异或门和非门来实现。将双方终端二极管的正极接至异或门的两个输入端，可逆加减计数器编码电路 左按键和右按键
抢答器电路 译码器电路
复位 控制器电路 当获胜一方为“1”，而另一方则为“0”，异或门输出为“1”，经非门产生低电平“0”，再送到74193计数器的置数端CTEN于是计数器停止计数，处于预置状态，由于计数器数据端A、B、C、D和输出端QA、QB、QC、QD对应相连，输入也就是输出，从而使计数器对输入脉冲不起作用。
4）复位
为能进行多次比赛而需要进行复位操作，使亮点返回中心点，可用一个开关控制74193的预置数端LOAD即可。
测
试
方
案
1、 打开K00再关上，观察中间的灯L07是否亮；
2、 按P0观察亮灯是否左移，按P1观察亮灯是否右移；
3、 打开K01，按P0观察亮灯是否左移，按P1观察亮灯是否右移；
4、 将亮灯按到最左边，按P1观察亮灯是否右移，将亮灯按到最右边，按P0观察亮灯是否左移；
5、 关上K01观察亮灯是否回到L07.
截屏：
1） 预置
2）开始并进行游戏
3）游戏结束
用
户
手
册 功能介绍
1、本设计为拔河游戏机；
2、两名参赛者分别按左键和右键；
3、裁判控制开始和结束。
操作指南
1、 裁判打开K00然后再关上K00，打开K01，游戏开始；
2、 两名参赛者分别按左键和右键，当亮灯到达最左边或最右边时，亮灯自动锁定，此时参赛者再按键亮灯不会移动；
3、 裁判判定谁胜谁负；
4、 裁判关上K01，亮灯回到中间，打开K01，下一局游戏开始。
注意事项
1、 第一局开始之前，一定要先打开和关上K00进行预置；
2、 裁判打开K01游戏才算开始
错误及结果分析
每次比赛前抢答器电路都要进行清零，并使按钮开关复位。
工作情况：该电路基本实现了电子拔河游戏机设计的基本要求，但每次比赛前都要进行清零，比较繁琐。
方案改进及课程设计心得
设计体会
在此次的电子拔河游戏机设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法.
在连接六进制,十进制,六十进制的进位及十二进制的接法中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了.
在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,
参考文献
1、 数字逻辑教程。
2、 数字逻辑学习与解题指南。 计 算 机 科 学 学 院
本科课程设计量化评分标准
(计算机系统结构类)
学生姓名： 指导教师： 年级和专业：
指标 最高分 评分要素 评分
方案
设计 20 课题明确；总体功能描述及总体电路框图清楚；课题分工明确，分功能概述及电路接线图清晰；测试方案合理可行，理论结果正确。
调试 20 平台使用熟练；电路信号控制正确；测试数据设置得当；仿真熟练，结果完整。
验收 20 经过自行调试之后，确认一切准备就续即可请求老师给予验收。一次验收通过最高可给20分，两次验收方能通过则最高只能给10分，依次减少。
正式
报告 20 报告规范整洁，内容完整；课题设计原理及过程描述清楚；电路总体框图、电路逻辑接线图、各类测试表格等绘制清晰、准确；用户使用说明书规范、明确。
课程设计
小结 20 对课题设计结果进行分析，提出改进思路；对课程设计整个过程进行深入总结，写出深刻详细的设计心得；列出设计过程中所采用的参考文献；团队合作良好，遵守实验纪律。
总 分
注：
① 本评分标准适用于计算机系统结构类专业课程；
② 总分满分为100分，成绩参考标准为：优秀（100>X≥90）；良好（90>X≥80）；中等（80>X≥70）；及格（70>X≥60）；不及格（X<60）；
