21点游戏课程设计报告

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第一篇：21点游戏课程设计报告

拔河游戏机课程设计实验报告

课程设计说明书

课程名称：题

数字电子技术课程设计

班级： 姓名： 学号： 同组人：

目：拔河游戏机

设计任务书

一、 设计题目

拔河游戏机

二、 主要内容及要求

1.设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。

2.电路使用15个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。

3.比赛双方各持一个按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲，谁按得快，发光的二极管就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。 4.亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方就获胜，此后双方的按钮都应无作用，状态保持，只有当裁判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。

5.用七段数码管显示双方的获胜盘数。

三、 进度安排

1.认真思考和理解所选题目的有关要求，大致知道要求做什么。

2.根据实验的设计要求，到图书馆或上网查找相关的资料，了解拔河游戏机的工作原理。 3.学习数字电路中触发器、计数器、译码显示器等单元电路的设计及综合应用，掌握逻辑电路的设计与测试方法，等。

4.综合相关的资料，设计实验方案。

5.根据所设计方案，用仿真软件进行电路仿真。 6.根据要求撰写实验报告。

设计过程

一、 设计任务分析

本课题的主要任务是让拔河游戏机的电平指示灯由中点向我方延伸，而阻止其向对方延伸。可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，用计数器的输出状态通过译码器控制电平指示灯的显示状态。如当计数器进行加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延伸，相反，进行减法计数时，发亮的电平指示灯向相反方向移动。当移动到一方的终点就就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一盘的比赛，而计数器就记录双方的获胜的次数。

二、 总体方案设计

2.1 设计思路：

(1)本课题所设计的拔河游戏机由15个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，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,使加家减脉冲无效。同时，使计分电路自动加分。

(3)控制电路部分应能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。 2.2 电路原理图：

2.3 电路工作原理：

可逆计数器74LS193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器输出使中间的一只电平指示灯Y0点亮。当按动A、B两个按键时，分别产生两个脉冲信号，经整形后分别加到可逆计数器上，可逆计数器输出的代码经译码器译码后驱动电平指示灯点亮并产生位移，当亮点移到任何一方终端后，由于控制电路的作用，使这一状态被锁定，而对输入脉冲不起作用。如按动复位键，亮点又回到中点位置，比赛又可重新开始。

将双方终端指示灯的正端分别经两个与非门后接到2个十进制计数器74ls160的使能端EN，当任一方取胜，该方终端指示灯点亮，产生1个下降沿使其对应的计数器计数。这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。 2.4 各单元电路的设计： 1.编码电路的设计：

由双时钟二进制同步可逆计数器74LS193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。电路图如下：

2.译码电路：

由2个38译码器组成4线-16线译码器。译码器的输出Y0～Y15中选15个接电平指示灯，电平指示灯的负端接地，而正端接译码器;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：

3.胜负显示：

由计数器74ls160和译码显示器构成。将双方终端指示灯正极经与非门输出后分别接到2个74ls160计数器的EN端，74ls160的两组4位BCD码分别接到实验箱中的两组译码显示器的

8、

4、

2、1插孔上。当一方取胜时，该方终端指示灯发亮，产生一个上升沿，使相应的计数器进行加一计数，于是就得到了双方取胜次数的显示，若1位数不够，则进行2位数的级连。电路图如下

4.复位控制：

74LS193的清零端CR接一个电平开关，作为一个开关控制，进行多次比赛而需要的复位操作，使亮点返回中心点。

74ls160的清零端RD也接一个电平开关，作为胜负显示器的复位来控制胜负计数器使其重新计数。其中74ls160功能表下表所示

5.仿真结果：

三、 元器件的使用：

3.1元器件的选用：

74ls138 3线—8线译码器 2片 74ls160 同步十进制计数器 4片 74LS193 同步二进制可逆计数器 1片 74LS04 六非门

1片 电阻：

若干

电容

若干 发光二极管

15个 LED显示器

4个 3个 开关

四、 总结

4.1 实验评价：

本课题所设计的拔河游戏机由15个电平指示灯组成“电子绳”，由可逆计数器74LS193构成编码电路，由译码器74ls138构成译码器电路，由计数器74ls160作为胜负的显示。但不难想象，73LS193可以由两片的74LS192组成16进制计数器所代替， 这一点是可以改进的。还有电路的主体部分还可以用移位寄存器所代替，由于时间紧张，留待以后思考。 4.2 心得体会：

这次的课程设计虽然短暂，但让我们学到了很多，那是课本上无法学到的。通过这次课程设计，我明白了理论与实践相结合的重要性，理论固然重要，但是实践才是检验真理的唯一标准，使我们加强了动手、思考和解决问题的能力，了解了一般电子电路的设计方法，培养了初步独立设计的能力。在设计过程中，通过查阅书籍和文献资料，进一步熟悉了常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则，进一步掌握了电子仪器的正确使用方法。还记得在设计的时候曾经遇到过各种各样的问题，比如;在设计计数器时计数器并没有像我们想象的那样计数，经过了很多次的更改和尝试，我们才逐渐一步一步的接近最终结果，比如;触发器的运用还不怎么熟悉，对73LS193计数器的逻辑功能还是不怎么了解，对于自己基础知识还是不够扎实，实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还待急需提高。做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用，现在有些温故知新的感觉。

通过这次的课设，我觉得自己在数电的理论知识上，又成长了许多，也对芯片本身能与书本上的真正结合了起来，实验的成功让我收获了喜悦。同时，也让我明白了我们每一个人永远不能满足于现有的成就，我们应该在课堂中与实验中学会总结，学会自我认知，向着更高的目标努力，经过这次的课程设计,一方面加深了我对课本理论的认识,另一方面也提高了我的实验，操作能力，让我受益匪浅。

参考文献：

1、《电子技术基础 实验与课程设计》 高吉祥主编 电子工业出版社

2、《电子线路实验》(第二版) 方建中主编 浙江大学出版社

3、《数字电路 设计与制作》 彭军译主编 科学出版社

4、《电子技术基础(数字部分)》第四版 康华光主编 高等教育出版社

5、《电子技术课程设计指导》 彭芥华主编 高等教育出版社 6网络

第二篇：对幼儿园课程游戏化实施的几点思考

去年开始，江苏省从全面提升幼儿园教育质量的角度出发,设立了幼儿园课程游戏化建设项目。我们幼儿园在区教育局和镇教办室领导的关怀下，也参加了两场关于课程游戏化项目的学习——在邵伯中心幼儿园参加了“课程游戏化建设项目启动仪式”、在高邮参加了“扬州市幼儿园课程游戏化项目推进会”。让我们对课程游戏化这个概念有了一个更加鲜明和具体的了解，今天我代表我们园长把我们对课程游戏化的几点思考向大家做个简单的汇报。

一、 课程游戏化的实质

“课程游戏化”其实离我们并不遥远，在《纲要》和《规程》中都提到“游戏是幼儿园的基本活动”，我认为这和“课程游戏化”的精神是完全统一的。著名教育家陈鹤琴老先生也曾经说过：“游戏是儿童的生活，玩具是儿童的伴侣”。我想我们每一个幼教行业的人都很清楚游戏对于儿童的重要性。课程游戏化就是让幼儿园的课程更加适合幼儿，更加的生动、丰富、有趣。因为幼儿的心灵是游戏的，幼儿的心灵有游戏的种子，幼儿的内心更贴近游戏。我们要做的就是让幼儿园的一日课程包括生活活动更加适合幼儿，让幼儿园游戏更加生动，更加丰富，更加有趣，更加有效，从而让他们获得更多新的经验。但是课程游戏化也不是把幼儿园所有的活动都改成游戏活动，而是在自由游戏保证的情况下，让游戏精神落实到一日生活各个环节中去。

二、 课程游戏化的实施对老师的要求 课程游戏化项目的推进，最终目的是促进幼儿发展，同时提升教师课程建设的水平，提升课程实践的水平。我们通过提升课程建设水平和课程实践水平，来提高幼儿园整体教育质量。教师如何在幼儿的游戏化课程中进行合理指导，是教师需要思考的一个大问题，因为教师指导过头了，指导就成了“导演”，孩子游戏中的自由自主就会失去，创造就会失去，因此要合理指导游戏，形成这种课程文化。那就要求我们老师要进一步加强对《纲要》和《指南》的认识，把里面的观念统一到、融入到当前的课程游戏化实践中来。教师还要不断根据本班幼儿的年龄特点及认知特点更新活动区的材料，教师需要调动幼儿的多种感官，让幼儿在游戏中获得新的经验。教师的专业化是确保课程游戏化顺利推进的关键。课程游戏化的关键在教师，教师的教育理念、专业意识、专业能力直接影响幼儿园课程的品质，所以我们幼儿园现在实施课程游戏化的重点就放在了提升教师专业能力和转变教师教学理念上面。教师要从三个层面去理解课程游戏化：一是幼儿园课程应游戏化，充满游戏精神。所谓游戏精神应是自由的、自主的、创造的、愉悦的。不是个别环节要有游戏，而是一日生活都要充满这种游戏精神，将这种游戏精神融入到一日生活中去。二是自由游戏时间要保证。孩子应有自由游戏时间，这种游戏时间不能被“教学”及其他教师直接指导的活动所替代。三是其他活动环节，尤其像集体教学活动环节尽可能采用游戏方式。一节课某一环节就是游戏，或整节课本身就设计成游戏。以上三点是我们对老师的期望和要求，也希望能在课程游戏化项目的实施过程中，教师们能进一步的消化理解及实施，真正达到幼儿园课程游戏化，从而让幼儿园的孩子在愉悦的游戏中获得身心最大限度的发展与提高。

以上是我对课程游戏化的两点浅显的看法与思考，不到之处还能各位领导各位园长批评指正，谢谢大家。

第三篇：《24点游戏》的优秀教学设计

教学目标：1、理解24点游戏的规则，掌握24点游戏的运算技巧

2、操作实践算24点的扑克游戏，巩固加强有理数的四则运算

3、寓教于乐，培养合作精神和创新意识，激发学生对数学学习的兴趣 教学重点：游戏规则

教学难点：

计算的方法，特别是四张牌的计算的多样化

教学用具：

课件、扑克牌

教学过程：

一、创设情境，激发兴趣

师：(出示扑克牌)这是什么?你们玩过扑克牌吗?都用扑克牌玩过哪些游戏?今天老师也想用扑克牌和你们一起玩个游戏，叫做“算24点”。下面来了解一下它的游戏规则。

二、熟悉游戏规则，掌握计算方法

(一)第一关：幸运对对碰(2个数算24点)

课件出示：本关规则：老师出一张牌，你们也出一张牌或说一个数学，使这两个数字碰出的得数是24，这就叫“幸运对对碰”。

1、老师出一张牌8，你能从自己手中拿出一张牌，用加、减、乘、除法和我这张牌进行计算，算出24吗?

2、不错，是3，3×8=24. 你是怎样想到3的?(口诀：三八二十四)

3、教师依次出牌

4、9. 让学生从自己手里拿出一张牌，进行对对碰。 提问：9和谁怎样算24?(15加9等于24)

师：对，没有口诀是几九二十四，这时候我们就不能再用乘法，而是改用加法或减法。

(二)第二关：幸运拆拆猜(3个数算24点)

课件出示：本关规则：算24点时，将A看做“1”，从A—9这9张牌中任意抽出3张，经过加、减、乘、除的计算后得到24。所抽每张牌上的数都要用，而且只能用一次。

师：现在给你三张牌，你们能把牌上的数字加减乘除，算出结果24吗?

1、出示7 6 3，提示学生：见到6，想4。7和3这两张牌怎样算，能够得到4?

2、学生交流、汇报：7-3=4，4×6=24。教师板书。

现在我们三个小组来个比赛，每组推选1名代表来闯关，看看哪组表现得最棒!提示：如果有困难，你可以使用2条求助热线：(1)求助本组的其他同学;(2)求助全班同学。

课件出示三个小动物，每个动物后面都有一组数，学生选自己喜欢的动物。

出示三组数①

2、

3、4 ②

9、

8、3 ③

3、

5、9让学生边算边寻找算24的秘诀。

师：哪一组先来?(一个一个上去，不要三个一起上去)你选择哪个动物?(课件出示)。

注意提醒全班学生：注意了，他在算的时候，我们也要动脑筋算哦，如果他算不出来，有可能会求助你哦!!

(算不出来时可以提醒：你可以使用求助热线的)

(注意每组的方式方法，表扬，反馈让大家去评点)如：对不对啊?真聪明!

下面哪一组来?(选择，算)真了不起，掌声送给他!

师过渡：刚才这三位同学都很棒，!

师：你们的计算的方法多种多样，你们发现什么诀窍没有?(多数可以凑3和8，4和6，应用口诀进行计算，不能应用口诀的再想办法进行加、减、乘、除混合算。)

(三)第三关：幸运大比拼

方法掌握了吗?那好，下面我们来个幸运大比拼。

(听好游戏规则，课件)这次我们三人小组合作，每人从自己的9张牌中任意抽出一张牌，把它放在桌上，然后每人思考，谁先想好就由谁先说，如果这三张牌算不出来，请组长把这三个数字记录下来，待会儿我们大家一起讨论。然后把各自的牌收回去，洗洗牌，再继续出牌玩。看看哪个小组成功算出的速度快，方法多!

学生活动，教师巡视指导。

交流算法，提供算不出来的情况，其他组帮忙计算。

(四)第四关：终极大挑战

课件出示：本关规则：同组同学选出四张牌，谁先算出最后结果是24，谁就胜出。如果计算结果得不到24，就换牌再算。

师：三张牌算24点我们已经会玩了，你们敢不敢挑战更高难度的?

生：敢!

课件出示

1、

2、

5、8 (课件出示四张牌)哇!四张牌呢，可难多了，你们怕不怕? 生试着算，说不同的答案。

师小结：用四张牌算24点的确难度大了些，但我们小朋友都很聪明，爱动脑筋，表现的特别棒!

开动脑筋想一想，会做哪个就做哪个!

出示三组：4 5 7 8 3 1 7 95 5 6

3三、全课总结

同学们，今天我们学习了什么?用什么玩的?

回家可以告诉你的爸爸妈妈，牌不仅可以作为娱乐休闲之用，还可以玩数学游戏呢!

你还可以和你的爸爸、妈妈一起玩一玩，跟他们比一比，好吗?

第四篇： 动漫游戏场景设计学哪些课程？

动漫游戏场景设计是指动漫游戏场景设计师根据动漫游戏原画设计师给的原画稿件设计出动漫游戏中的环境、道具、机械等物体的模型，一般不会动的物体都属于动漫游戏场景设计师的设计范畴，例如动漫游戏中的树木、桥梁、房屋建筑、花草等。

动漫游戏场景设计师必须了解中外建筑史，掌握各种风格的游戏建筑表现手法，包括Q版和写实类，熟知游戏美术的光影表现手法，熟知材质的表现手法，除此之外还要多学一些其他知识，善于观察生活。

动漫游戏场景设计需要学习的课程：

CG艺术基础：学习Photoshop基础知识，透视基本原理，结构空间整体构图，调色，材质表现等等基础知识。

GAMFE丨汇众教育

游戏场景道具：学习maya，3ds Max的界面以及基础操作，Poiy 模型的制作方法、游戏模型的制作过程。

中式场景制作：认识建筑，了解建筑构成基本法则，了解中式建筑史简史，中式建筑赏析，中式室内场景制作。

西式场景制作：了解西方建筑简史，掌握西式建筑场景制作，贴图烘焙及简单的法线效果。

环境营造和组合场景：制作植物、石头等物品，制作地形地貌，制作环境球天空。

Q版场景制作：了解Q版游戏美术特点，学习Q版游戏模型制作，学习Q版游戏贴图制作。

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第五篇：数字逻辑电路课程设计,拔河游戏机

数字逻辑电路课程设计报告

拔河游戏机

摘要

1、任 务 与 要 求 : 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 LED 发 光 二 极 管 表 示 拔 河 的 的“ 电 子 绳 ” 。

由 甲 乙 双 方 通 过 按 纽 开 关 使 发 光 的 LED 管 向 一 方的 终 点 延 伸 ， 当 延 伸 到 某 方 的 最 后 一 个 LED 管 时 ， 则 该 方 获胜 ， 连 续 比 赛 多 局 以 定 胜 负 。

显示器显示胜者的盘数。

2、基 本 要 求 如 下 ：

( 1)

比 赛 开 始 时 ， 由 裁 判 下 达 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 。

( 2)“ 电 子 绳 ” 到 少 由 15 个 LED 管 构 成 ， 裁 判 下 达 “ 开 始 比 赛 ”的 命 令 后 ， 位 于 “ 电 子 绳 ” 中 点 的 LED 点 亮 。

甲 乙 双 方 通 过 按键 输 入 信 号 ， 使 发 亮 的 LED 管 向 自 己 一 方 移 动 ， 并 阻 止 其 向 对方 延 伸 。

当 从 中 点 至 自 己 一 方 终 点 的 LED 管 全 部 点 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 。

3、方 案 论 证 与 设 计 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 LED 发 光 二 极 管 表 示 拔 河 的“ 电 子 绳 ” 。

游 戏 双 方 各 拥 有 一 个 比 赛 时 使 用 的 按 钮 ,当 参 与者 不 停 的 按 动 按 钮 的 时 候 就 产 生 脉 冲 ,谁 快 产 生 的 脉 冲 就 多 ,这 样 由 甲 乙 双 方 通 过 按 扭 开 关 使 发 光 的 LED 管 向 一 方 的 终 点 延伸 ， 双 方 通 过 按 扭 输 入 信 号 ， 使 得 计 数 电 路 实 现 计 数 功 能 ， 当延 伸 到 某 方 的 最 后 一 个 LED 管 时 ， 则 该 方 获 胜 ， 连 续 比 赛 多局 以 定 胜 负 。

通 过 设 计 多 谐 振 荡 器 提 供 输 入 脉 冲 ， 用 可 逆 计 数器 ， 译 码 器 ， 将 甲 乙 双 方 的 输 入 转 换 为 脉 冲 ， 再 经 过 译 码 ， 显示 译 码 器 和 七 段 数 码 管 实 现 电 路 的 记 分 功 能 。

用 开 关 设 计 的 裁判 可 以 实 现 电 路 的 记 分 和 清 零 功 能 。

目录

1 概述………………………………………………………………………… ⑴

1.1 设计思想及说明 ……………………………………………………………⑴

2 系统总体方案 及硬件设计 …………………………………………………… ⑸ 2.1 实验设备及各器件功能 ……………………………………………… ⑸～⑼ 2.2 设计步骤 ……………………………………………………………… ⑼～⑿ 2.3 实验电路框图 ……………………………………………………………… ⒀

2.4 作品介绍 …………………………………………………………………… ⒀

3 3 心得体会 ……………………………………………………………………… ⒁ 4 参考文献 ……………………………………………………………………… ⒂

附 附 1 1 ：系统原理图 …………………………… ………………………………… ⒃

一

概述 1.1 设计思想及说明

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 LED 发光二极管表示拔河的“电子绳”。游戏双方各拥有一个比赛时使用的按钮,当参与者不停的按动按钮的时候就产生脉冲,谁快产生的脉冲就多,这样由甲乙双方通过按扭开关使发光的 LED 管向一方的终点延伸，双方通过按扭输入信号，使得计数电路分别实现实现加减计数功能，当延伸到某方的最后一个 LED 管时， 则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。

通过设计甲乙通过输入单脉冲，用十进制可逆计数器实现加减，通过译码器显示译码器和七段数码管实现电路的记分功能，并实现双方赢盘数的自动统计。用开关设计的裁判可以实现电路的清零功能。

二

系统总体方案及硬件设计

2.1 实验设备及各器件功能

1 1. +5v 直 流 电 源 ; 提 供 拔 河 游 戏 机 的 信 号 输 入 ， 高 低 电平 输 入 ， 产 生 信 号 。

2. 译 码 显 示 器 ; 将 十 进 制 数 字 信 号 转 化 成 模 拟 信 号 ， 使输 出 比 赛 结 果 。

3.逻 辑 电 平 开 关 ;使 能 端 ，在 每 场 比 赛 结 束 后 进 行 锁 定 ，在 下 场 比 赛 开 始 时 间 解 除 锁 定 ， 使 比 赛 进 行 以 后 各 场 。

4.4 线 - 16 线 译 码 /分 配 器 CC4511;将 二 进 制 数 字 信 号 转化 成 模 拟 信 号 ， 使 发 光 二 极 管 在 与 到 高 电 势 时 间 发 光 。

5.同 步 递 增 /递 减 二 进 制 计 数 器 CC40193;CP( u)为 递增 输 入 端 ， CP(d)为 递 减 输 入 端 。

6. 十 进 制 计 数 器 74LS90;对 输 入 信 号 进 行 十 进 制 记 数 ，记 数 后 将 其 传 送 到 译 码 显 示 器 显 示 。

7. 与 非 门 CC4011×3， 与 门 CC4081.异 或 门 CC4030，电 阻 1 千 欧 姆 ×4， 与 译 码 显 示 器 、逻 辑 电 平 开 关 、译 码 分 配器 、同 步 递 增 /递 减 二 进 制 计 数 器 、十 进 制 计 数 器 等 各 个 器 件构 成 整 个 拔 河 游 戏 机 设 备 。

8. 九 个 发 光 二 集 管 及 导 线 。

R 0(1)CP ACP B R 0(2) R 9(2) R 9(1)NCNC V CCQ A Q D Q B Q CGND1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8Q A Q D Q BQ CR 9(2)R 9(1) R 0(2) R 0(1)CP BCP A74LS90CP ACP BQ A Q D Q B Q CR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90B、、74LS 90 管脚分布图2 、利用集成功能组件设计计数电路74LS90

2.2

骤 设 计 步 骤

开 始 我 们 是 设 计 电 路 图 完 成 以 上 功 能 ， 但 由 于 部 分 器 件 的缺 乏 ， 而 用 现 有 器 件 实 现 电 路 功 能 相 对 较 复 杂 。

而 且 由 于 按 照设 计 的 电 路 图 ， 所 需 元 器 件 较 多 ， 需 使 用 两 块 电 路 板 ， 但 是 出现 了 两 块 电 板 的 电 压 不 匹 配 ， 驱 动 不 足 等 问 题 ， 同 时 线 路 较 复杂 使 得 排 查 的 工 作 也 很 难 。

所 以 后 来 我 们 改 用 了 编 程 实 现 。

编 程 原 理 概 要 ：

输 入 ：

甲 ， 乙 和 裁 判 的 脉 冲

输 出 ：

9 个 LED 发 光 二 极 管 输 入 ; 甲 的 赢 盘 数 ( 4 位 二 进 制 );乙 的 赢 盘 数 ( 4 位 二 进 制 ); 在 程 序 内 部 实 现 根 据 裁 判 ， 甲 乙 输 入 控 制 计 分 ， 译 码 等 主 要 功能 程 序 设 计 中 的 几 个 关 键 问 题 ：

时 钟 信 号 问 题 ：

如 何 实 现 各 相 关 功 能 模 块 的 时 钟 同 步 。

首 先 搞 清 楚 ， 引 脚 定 义 中 寄 存 器 属 性 和 组 合 逻 辑 属 性 的 不 同 。可 以 作 这 样 的 理 解 ：

寄 存 器 模 式 需 要 时 钟 信 号 的 控 制 ， 来 一 个时 钟 脉 冲 ， 发 生 一 次 改 变 。

而 组 合 逻 辑 属 性 则 可 理 解 为 某 一 时刻 的 输 出 唯 一 决 定 于 此 时 其 输 入 的 各 变 量 ， 而 且 可 以 认 为 这 种改 变 在 电 路 内 部 是 瞬 时 的 ， 无 延 迟 现 象 。

本 程 序 的 核 心 是 如 何 实 现 两 个 脉 冲 分 别 控 制 一 个 可 逆 计 数 器的 加 减 记 数 ， 同 时 裁 判 脉 冲 能 对 计 数 器 进 行 重 置 ， 以 及 重 置 之前 的 自 锁 功 能 。

开 始 时 我 们 是 通 过 引 入 了 一 个 外 部 时 钟 信 号 CLK，可 逆 计 数 器的 时 钟 信 号 =CLK，这 样 就 可 以 实 现 甲 ，乙 ，裁 判 脉 冲 能 在 任 意时 刻 改 变 计 数 器 的 状 态 ， 因 为 外 部 时 钟 脉 冲 是 始 终 不 断 的 ， 所以 电 路 总 是 在 判 断 各 输 入 以 决 定 输 出 。

但 是 碰 到 了 一 个 问 题 ：当 甲 只 按 了 一 下 ， LED 灯 直 接 跳 到 了 最 左 边 ， 也 就 是 内 部 计 数器 一 下 减 到 了 0， 而 不 是 按 一 下 只 减 1。

分 析 现 象 ， 出 现 这 样的 问 题 就 是 由 于 外 部 输 入 的 CLK 信 号 的 频 率 为 1-100KHZ， 也就 是 其 脉 冲 的 周 期 最 大 也 是 微 秒 级 的 ， 甲 ， 乙 的 脉 冲 是 不 可 能实 现 这 样 的 速 度 的 。

例 如 甲 按 下 单 脉 冲 发 生 器 0.1 秒 ， 而 技 术器 时 钟 已 经 过 去 100 以 上 的 周 期 ， 也 就 是 说 计 数 器 减 了 100 次( 当 然 只 减 了 4 电 路 就 自 锁 了 )。

后 来 我 们 也 考 虑 过 通 过 分 频 将 高 频 信 号 分 频 成 低 如 几 HZ 的 低频 信 号 ， 但 是 分 析 后 发 现 这 是 不 实 际 的 ， 而 且 在 时 序 上 仍 然 存在 问 题 。

因 为 即 使 时 钟 信 号 低 到 能 适 应 甲 乙 脉 冲 的 频 宽 ， 但 是仍 会 因 为 周 期 过 大 ， 电 路 反 应 过 慢 ， LED 移 动 缓 慢 的 缺 陷 。

通 过 长 时 间 的 分 析 ， 这 期 间 对 寄 存 器 和 组 合 逻 辑 模 式 的 电 路 内部 运 作 的 理 解 有 了 质 的 提 高 。

得 出 了 以 下 的 最 终 解 决 方 案 可 逆 计 数 器 原 始 状 态 输 出 4 位 二 进 制 数 0000， 经 译 码 器输 出 使 中 间 的 一 只 发 光 二 极 管 发 亮 。当 按 动 A、B 两 个 按 键 时 ，分 别 产 生 两 个 脉 冲 信 号 ，经 整 形 后 分 别 加 到 可 逆 计 数 器 ，可 逆计 数 器 输 出 的 代 码 经 译 码 器 译 后 驱 动 发 光 二 极 管 点 亮 并 产 生位 移 ，当 亮 点 移 到 任 何 一 方 终 端 后 ，由 于 控 制 电 路 作 用 ，使 这一 状 态 被 锁 定 ，而 对 输 入 脉 冲 不 起 作 用 。如 按 到 复 位 键 ，亮 点又 回 到 中 点 位 置 ， 比 赛 又 可 重 新 开 始 。

将 双 方 终 端 二 极 管 的 正 端 分 别 经 两 个 与 非 门 后 接 至 两 个二 - 十 进 制 计 数 器 的 加 计 数 端 ，当 任 一 方 取 胜 ，该 方 终 端 二 极管 发 亮 ，产 生 一 个 下 降 沿 使 其 对 应 的 计 数 器 计 数 。这 样 ，计数 器 的 输 出 即 显 示 了 胜 者 取 胜 的 盘 数 。

1.计 数 器 可 逆 计 数 器 要 有 两 个 输 入 端 ，四 个 输 出 端 ，要 进 行 加 /减 计数 ， 因 此 选 用 CC40193 双 时 钟 二 进 制 同 步 加 /减 计 数 器 来完 成 。

2.整 形 电 路 CC40193 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 须 为 高 电 平 ;减 法 计 数 时 ，加 法 输 入 CPu 也 必 须 为 高 电 平 ，若 直 接 由 A、B 键 产 生 的 脉 冲加 到 5 脚 或 4 脚 ，那 么 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 赛 不 能 正 常 进 行 。

加 一 整 形 电 路 ， 使 A、B 键 出 来 的 脉 冲经 整 形 后 变 为 一 个 占 空 比 很 大 的 脉 冲 ，这 样 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 一 次 键 都 有可 能 进 行 有 效 的 计 数 。

整 形 电 路 是 由 两 个 与 门 CC4081 和 4个 与 非 门 CC4011 来 实 现 其 相 应 功 能 。

3.译 码 电 路

选 用 4 线 - 16 线 CC4514 译 码 器 。

译 码 器 的 输 出Q0~Q14 分 接 9 个 发 光 二 极 管 ，二 极 管 的 负 端 接 地 ，而 正 端 接译 码 器 ; 这 样 ， 当 信 号 输 出 为 高 电 平 时 发 光 二 极 管 点 亮 。

比 赛 准 备 ， 译 码 器 输 入 为 0000， Q0 输 出 为 0， 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 。

4.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 。此时 电 路 可 用 一 个 异 或 门 CC4030 和 一 个 与 非 门 CC4011 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 ，负 极接 至 两 个 与 非 门 的 两 个 断 口 ，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 计 数器 的 置 数 端 PE， 于 是 计 数 器 停 止 计 数 ， 处 于 预 置 状 态 ， 使 计数 器 对 输 入 脉 冲 不 起 作 用 。

5.胜 负 显 示 将 双 方 终 端 二 极 管 正 极 经 与 非 门 后 的 输 出 端 分 别 接 到 两 个74LS90 计 数 器 的 A 端 ，74LS90 的 四 组 4 位 BCD 码 分 别 接 到实 验 装 置 的 四 组 译 码 显 示 器 的 A、B、C、D 插 入 口 。当 一 方 取胜 时 ，该 方 终 端 二 极 管 发 亮 ，同 时 相 应 的 数 码 管 进 行 加 一 计 数 ，于 是 就 是 到 了 双 方 取 胜 次 数 的 显 示 。

6.复 位

为 能 进 行 多 次 比 赛 ，需 要 进 行 复 位 操 作 ，使 亮 点 返 回中 心 点 ， 可 用 一 个 开 关 控 制 CC40193 的 清 零 端 即 可 。

胜 负 显 示 器 的 复 位 也 应 用 一 个 开 关 来 控 制 胜 负 计 数器 的 清 零 端 R,使 其 重 新 计 数 。

2.3

实验电路

2.4

作品介绍

严 格 说 来 ，我 们 组 的 作 品 只 是 在 功 能 上 实 现 了 拔 河 机 的 拔河 功 能 ， 虽 然 算 不 上 真 正 意 义 上 的 拔 河 游 戏 机 ， 但 这 次 设 计 实验 不 失 为 一 次 有 意 义 的 挑 战 。

本 作 品 为 数 字 电 子 产 品 ， 准 确 而且 灵 敏 度 高 ， 不 会 因 为 电 路 耗 能 或 模 拟 元 件 本 身 的 原 因 造 成 响应 缓 慢 、准 确 度 低 等 缺 陷 。

使 用 说 明 首 先 ， 要 接 如 5V 的 直 流 电 源 使 电 路 通 电 ， 使 用复 位 开 关 将 甲 乙 赢 盘 数 重 置 ， 然 后 ， 裁 判 按 下 开 始 将 程 序 内 部核 心 加 减 计 数 器 重 新 置 开 始 位 ， 仪 器 便 可 开 始 工 作 ， 用 甲 乙 两个 脉 冲 开 关 实 现 电 路 的 “ 拔 河 ”， 当 某 端 的 最 后 一 个 发 光 LED管 亮 起 时 ， 说 明 一 局 比 赛 结 束 ， 通 过 按 下 裁 判 的 复 位 按 键 来 进行 下 一 场 比 赛 ， 在 数 码 管 中 显 示 了 比 赛 的 结 果 。

可逆计数器 按键 A B 整形电路 选择开关 译码器 取胜计数器 取胜显示 控制电路 中心点显示 复位

三

心得体会

此 次 电 子 系 统 设 计 中 ， 我 们 投 入 了 最 大 的 热 情 和 精 力 ， 从设 计 电 路 图 ， 选 择 元 器 件 ， 在 实 验 箱 上 组 合 ， 每 一 个 过 程 都 经过 了 大 家 的 共 同 探 讨 ， 其 过 程 中 出 现 了 不 少 的 问 题 ， 我 们 没 有气 馁 ， 没 有 退 缩 ， 我 们 积 极 向 同 学 和 老 师 请 教 ， 并 且 一 遍 又 一遍 的 重 复 实 践 ， 直 到 我 们 期 望 的 结 果 实 现 。

事 实 也 证 明 我 们 的努 力 没 有 白 费 ， 认 真 严 谨 的 实 习 态 度 给 我 们 带 来 了 成 功 的 喜悦 !

通 过 这 次 电 子 系 统 设 计 ， 我 们 掌 握 了 设 计 一 个 数 字 电 路 的基 本 方 法 和 基 本 步 骤 ， 实 际 解 决 了 设 计 中 出 现 的 问 题 ， 增 强 了寻 找 问 题 ， 解 决 问 题 的 能 力 。

此 次 电 子 设 计 的 成 功 不 仅 帮 助 我们 更 好 地 掌 握 书 本 知 识 ， 尤 其 重 要 的 是 增 强 了 我 们 的 自 信 ， 培养 了 我 们 独 立 思 考 的 能 力 。

严 格 说 来 ， 我 们 组 的 作 品 只 是 在 功 能 上 实 现 了 拔 河 机 的 拔河 功 能 ， 虽 然 算 不 上 真 正 意 义 上 的 拔 河 游 戏 机 ， 但 这 次 设 计 实验 不 失 为 一 次 有 意 义 的 挑 战 。

参考文献

[1] 阎石主编：《数字电子电路》，北京，中央广播电视大学出版社，1993 年 [2] 李国丽 朱维勇 《电子技术实验指导书》 中国科技大学出版社 [3] 蔡惟铮主编：《数字电子线路基础》，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，1988 年 [4] 李 士雄、丁康源主编：《数字集成电子技术教程》，北京，高等教育出版社，1993 年 [5] 欧阳星明：《数字逻辑》华中科技大学出版社，2005 年 年3 月

K Ω附 2

系统原理图

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Cc40193

& & & & & & & & & & =1 & & 日 日 日 日 Cc4511 D C B A Cc4511 D C BA Cc4511 D C B A Cc4511 D C B A

74LS90

Cc4514

74LS90

741LS90

74LS90 +5V +5V +5V