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1、拔河游戏机题 目 电 子 拔 河 游 戏 机 设 计 成 绩 评 定 表姓 名学号设计题目电子拔河比赛游戏机设计 设计要求 一、设计内容及要求1、拔河游戏机需用15个发光二极管排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端二极管点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中心线。2、显示器显示胜者的盘数对设计中所用的电子元器件完成选型，进行原理图设计，对性能指标进行计算分析。使用相应软件例如Multisim或PROTELL，绘制相应的
2、电路原理图，并进一步仿真电路分析。设计完成情况成绩目 录一、 设计任务以及要求- 4二、 总体框图-4三、 选择器件-5四、 功能模块-10五、 总体设计-16六、 实验感言-17一、 设计任务以及要求1. 设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。2. 电路使用15个电平指示灯排成一排，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线。3. 比赛双方各持一个按键，迅速不断的按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动。每按一次，亮点移动一次。4. 移动到任何一方终端指示灯点亮，这一方得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经裁判按动复位后，恢复到中心线。5. 显示器显示胜者的盘数。 二、总体框图1.
3、设计方案:(1)本课题所设计的拔河游戏机由15电平指示灯排列成一行，开机之后只有中间一个电平指示灯亮，以此作为拔河的中心线。可逆计数器原始状态为0000，经译码后输出中间的电平指示灯亮。游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲信号，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端指示灯点亮，这一方就获胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线。(2)当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲信号的作用.即实现电路自锁,使加减脉冲无效。同时，使计分电路自动加分。当两人比赛结束后，裁判可以让计分显示器清零。(3)控制电路部分应能
4、控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加减脉冲的输入端，其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。2. 电路原理图：图一为拔河游戏机的电路框图模块功能及思路介绍 -本次设计中一共包含了六个模块。（一）、整形电路 整形电路，使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲，这就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性，从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。（二）、译码电路 拔河开始后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。（三）、控制电路指示出谁胜谁负。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。（四）、胜负显示显示
5、比赛选手各自胜负次数（五）、复位控制 每次比赛结束后裁判能控制让电路回复比赛。也能让显示器归零。三、选择器件1、选择器件： +5V直流电源 5个 单刀双掷开关 4个DCD_HEX 译码显示器 2件CC4514BD 4线16线译码器 1片 CC4518BD 双同步十进制计数器 2片74LS193D 同步二进制可逆计数器 1片74LS00D 与非门 8片74LS08D 与门 2片74LS05D 非门 1片 74LS32D 或门 1片 电阻 1K 4个2、主要器件极其相关功能（1）.4514BD4线16线译码器引脚排列及功能： 4514BD管脚图输入 高电平输出端 输入 高电平输出端 LEINHA3
6、A2A1A0LEINHA3A2A1A0100000YO101001Y9100001Y1101010Y10100010Y2101011Y11100011Y3101100Y12100100Y4101101Y13100101Y5101110Y14100110Y6101111Y15100111Y711 无 101000Y800 4514BD逻辑功能图说明：Y0Y15 数据输出端； 输出状态锁定在上一个LE“1”时，A0A3的输入状态 ；A0A3 数据输入端 ；INH 输出禁止控制端；LE 数据锁存控制端。（2）、4518BD双十进制同步计数器引脚排列及功能： 4518BD管脚图输入 输出功能 CPRE
7、N 01加 计 数 00 加 计 数 0 保持 0 0010 1 全部为“0” 4518逻辑功能表4518BD管脚说明： 1CP、2CP 时钟输入端 ；1R、2R 清除端；1EN、2EN 计数允许控制端；1Q01Q3 计数器输出端；2Q02Q3 计数器输出端。 （3）74LS193D 同步二进制可逆计数器简要说明：74LS193 为 可 预 置 的 十 六 进 制 同 步 加 / 减 计 数 器。74LS193 的清除端是异步的。当清除端（MR）为高电平时，不管时钟端（CPD、CPU）状态如何，即可完成清除功能。193 的预置是异步的。当置入控制端（PL）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输
8、出端（Q0Q3）即可预置成与数据输入端（P0P3）相一致的状态。193 的计数是同步的，靠CPD、CPU同时加在 4 个触发器上而实现。在CPD、CPU上升作用下Q0Q3 同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU，此时另一个时钟应为高电平。 74LS193管脚图74LS193管脚说明： 当置入控制端（PL）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端3，2，6，7即可预置成与数据输入端15，1，10，9相一致的状态。可当成输出端14为置零端 ；11为置数端。3，2，6，7为输出端；14为置零端；5为加法计数端；4为减法计数端 ；12，13分别
9、为进借位端。 逻辑符号图74LS193（4）74LS00与非门 INPUTOUTPUTABY001101011110 74LS00逻辑功能图（5）74LS05D非门INPUT OUTPUTA Y0110(6)74LS32或门 INPUTOUTPUTA B Y001101010111 74LS32逻辑功能表（7）74LS08与门74LS08逻辑功能图四、 功能模块 1、各模块功能及相关原理图(1) 编码电路的设计：由双时钟二进制同步可逆计数器74LS193D构成，它有2个输入端，4个输出端，能进行加减计数。通过编码器来控制电平指示灯的显示，加计数时向右移动，进行减计数时，向相反方向移动。电路图如
10、下： (2).整形电路设计：由与门74LS08D和与非门74LS00D构成。因74LS192D是可逆计数器，控制加减的CP脉冲分别加至5脚和4脚，此时当电路要求进行加法计数时，减法输入端CPD必须接高电平；进行减法计数时，加法输入端CPU也必须接高电平，若直接由A、B键产生的脉冲加到5脚或4脚，就有很多时机在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。加一整形电路，使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲，这就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性，从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。电路图如下图所示：（3）.译
11、码电路：由4线16线译码器4514BD构成。译码器的输出Y0Y15中选15个接电平指示灯，电平指示灯的正端接译码器；这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。比赛准备，译码器输入为0000，Y0输出为1，中心处指示灯首先点亮，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。电路图如下图所示：（4）.控制电路：LD由74LS32和74LS05构成，其作用是指示出谁胜谁负。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。将双方终端指示灯的正接至异或门的2个输入端，当获胜一方为“1”，而另一方则为“0”，异或门输 出为“1”，经与非门产生低电平“0”，再送到74LS192D计数器的置数端,于是计数器停止计数，处于预置状态，由于计数器数据端D0、D1、D
