課程設(shè)計(jì)——拔河游戲機(jī)

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1、拔河游戲機(jī)一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求拔河游戲機(jī)用9個(gè)燈泡指示燈排列成一行，開(kāi)機(jī)后只有中間一個(gè)點(diǎn)亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個(gè)按鍵，迅速地、不斷地按動(dòng)產(chǎn)生脈沖，誰(shuí)按得快，亮點(diǎn)向誰(shuí)方向移動(dòng)，不斷地按，亮點(diǎn)不斷地移動(dòng)。移到任一方終端指示燈點(diǎn)亮，這一方就得勝，此時(shí)雙方按鍵均無(wú)作用，輸出保持，只有經(jīng)復(fù)位后才使亮點(diǎn)恢復(fù)到中心線。二、總體框圖譯碼器編碼電路選擇開(kāi)關(guān)整形電路可逆計(jì)數(shù)器控制電路可逆計(jì)數(shù)器74LS193原始狀態(tài)輸出4位二進(jìn)制數(shù)0000，經(jīng)譯碼器輸出使中間的一只指示燈點(diǎn)亮。當(dāng)按動(dòng)A、B兩個(gè)按鍵時(shí)，分別產(chǎn)

2、生兩個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)整形后分別加到可逆計(jì)數(shù)器上，可逆計(jì)數(shù)器輸出的代碼經(jīng)譯碼器譯碼和反相器74LS04后后驅(qū)動(dòng)電平指示燈點(diǎn)亮并產(chǎn)生位移，當(dāng)亮點(diǎn)移到任何一方終端后，由于控制電路的作用，使這一狀態(tài)被鎖定，而對(duì)輸入脈沖不起作用。如按動(dòng)開(kāi)關(guān)3，亮點(diǎn)又回到中點(diǎn)位置，再次按動(dòng)開(kāi)關(guān)3，比賽又可重新開(kāi)始。為指出誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)，需用一個(gè)控制電路，當(dāng)亮點(diǎn)移動(dòng)到任何一方的終端時(shí)，則判該方為勝，此時(shí)雙方按鍵均無(wú)效，此電路可用或門實(shí)現(xiàn)，將雙方終端接至或門的2個(gè)輸入端，當(dāng)獲勝一方為“1”，而另一方則為“0”，或門輸出為“1”，此時(shí)的輸出再

3、與編碼電路的輸出經(jīng)一或門，分別送到74LS193計(jì)數(shù)器的CPD和CPU。三、選擇器件74LS1383線—線譯碼器1片74LS193同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器1片1874LS00四2輸入與非門2片74LS04六反向器2片74LS08四2輸入與門1片74LS32四2輸入或門1片電阻1KΩ4個(gè)100Ω1個(gè)開(kāi)關(guān)單刀雙擲開(kāi)關(guān)2個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)1個(gè)下面詳細(xì)介紹這些器件3.13線—8線譯碼器74LS138圖（1）74LS138的邏輯符號(hào)圖圖（2）74LS138的邏輯框圖輸入的3位二進(jìn)制代碼共有8種狀態(tài)，譯碼器將每個(gè)輸入代碼

4、譯成對(duì)應(yīng)的一根輸出線上的高、低電平信號(hào)。圖（1）為3線-8線譯碼器74LS138的邏輯符號(hào)圖，其有3個(gè)附加的控制端G1、G2A和G2B。當(dāng)G1=1、G2A+G2B=0時(shí)，其附加門GS才輸出高電平（S=1），譯碼器處于工作狀態(tài)。否則譯碼被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平，這三個(gè)控制端也叫做“片選”輸入端，利用片選的作用可以將多片連接起來(lái)以擴(kuò)展譯碼圖（2）3線-8線譯碼器74LS138的邏輯符號(hào)圖，圖（3）為74LS138的內(nèi)部原理圖，表（1）為3線－8線譯碼器74LS138的功能表，由3線-8線譯碼器7

5、4LS138的功能表也可以看出，當(dāng)S1=0時(shí)，無(wú)論S2+S3等于0還是1，譯碼器都處于禁止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)S1=1,S2+S3=0時(shí)，譯碼器處于工作狀態(tài)。18圖（3）74LS138的內(nèi)部原理圖表（1）3線－8線譯碼器74LS138的功能表輸入輸出S1S2+S3A0A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70X11111111X100000000XX00001111XX00110011XX010101011101111111111011111111110111111111101111111111011111111

6、11011111111110111111111103.2同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS193?74LS193是雙時(shí)鐘4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器。圖（4）（5）（6）分別是它的邏輯符號(hào)圖、邏輯框圖和內(nèi)部原理圖，表（2）是它的功能表。74LS193的特點(diǎn)是有兩個(gè)時(shí)鐘脈沖（計(jì)數(shù)脈沖）輸入端CPU和CPD。在RD=0、LD＝1的條件下，作加計(jì)數(shù)時(shí),令CPD＝1,計(jì)數(shù)脈沖從CPU輸入；作減計(jì)數(shù)時(shí)，令CPU＝1，計(jì)數(shù)脈沖從18CPD輸入。此外，74LS193還具有異步清零和異步預(yù)置數(shù)的功能。?當(dāng)清零信號(hào)8974LS1

7、9333333ABVCCQBQAQCQDCPDCPUQCBCrLDDQCCC圖（4）74LS193的邏輯符號(hào)圖圖（5）74LS193的邏輯框圖圖（6）74LS193的內(nèi)部原理圖???RD＝1時(shí)，不管時(shí)鐘脈沖的狀態(tài)如何,計(jì)數(shù)器的輸出將被直接置零；當(dāng)RD＝0,LD＝0時(shí)，不管時(shí)鐘脈沖的狀態(tài)如何，將立即把預(yù)置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、D的狀態(tài)置入計(jì)數(shù)器的QA、QB、QC、QD端，稱為異步預(yù)置數(shù)。清零預(yù)置時(shí)鐘預(yù)置數(shù)據(jù)輸入輸出RDLDCPUCPDABCDQAQBQCQDH×××××××LLLLLL××ABCDAB

8、CDLH↑H××××加計(jì)數(shù)18LHH↑××××減計(jì)數(shù)表（2）74LS193的功能表3.3四2輸入與非門74LS00表（3）74LS00的功能表圖（7）74LS00的內(nèi)部原理圖（7）（8）（9）分別是它的內(nèi)部原理圖、邏輯符號(hào)圖和邏輯框圖，表（3）是它的功能表。74LS001234567141312111098VCC4B4A4Y3B3A3Y1A1B1Y2A2B2YGND圖（8）74LS00的邏輯符號(hào)圖圖（9）74LS00的邏輯框圖3.4六反向器74LS04圖