文档介绍：数字电子技术课程设计 ----拔河游戏机的设计
拔河游戏机的设计指标
拔河游戏机的组成及基本工作原理
拔河游戏机的电路设计
一、拔河游戏机的设计指标
1、拔河游戏机需用15个(或9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。
二、拔河游戏机的组成及基本工作原理
拔河游戏机电路框图
40193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。
4518的允许控制端EN,当任一方取胜,该方终端二极管点亮,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。
三、拔河游戏机的电路设计
1、编码电路
编码器有二个输入端,四个输出端,要进行加/ 减计数,40193双时钟二进制同步加/ 减计数器来完成。
注:
—BO  借位输出端            —CO  进位输出端
 — CPD  减计数时钟输入端           —CPU   加计数时钟输入端
— CR 清除端                           D0—D3  并行数据输入端
 —LD   并行置数控制端              Q0—Q3  计数器输出端
输入
输出
CR
—LD
CPU
CPD
DO
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
H
L
X
L
X
X
X
X
X
d0
X
d1
X
d2
X
d3
L
d0
L
d1
L
d2
L
d3
L
H
↑
H
X
X
X
X
加计数
L
H
H
↑
X
X
X
X
减计数
L
H
H
H
X
X
X
X
保持
CC40193功能表
2、整形电路
4081 4011 构成整形电路。起初,由两个与非门构成一 RS 触发器,它有两个输入端 R、S 和两个输出端 Q、。当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端 Q 和有两种互补的稳定状态。经 RS 触发器后再经与门和非门,以达到整形的目的。
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 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,使原先加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 CPD 都有可能进行有效的计数。
3、译码电路
选用4-4514译码器。译码器的输出Q0~Q14 分接15个(或9个)个发光二极管,二极管的负端接地,而正端接译码器;这样,当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“1”,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。
A0~A3 —数据输入端
INH —输出禁止控制端
LE —数据锁存控制端
Y0~Y15 —数据输出端