電子拔河游戲機(jī).doc

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1、一、目的和要求電子拔河游戲機(jī)是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排發(fā)光二極管（LED）表示拔河的“電子繩”。由甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED向自己一方的終點移動，當(dāng)亮點移動到任何一方的終點時，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負(fù)。（1）由裁判下達(dá)比賽開始命令之后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，由于電路具有自鎖功能，使輸入信號無效。（2）電子繩至少由16個LED構(gòu)成，裁判下達(dá)“比賽開始”命令后，位于電子繩中點的LED發(fā)亮。甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED向自己一方的終點移動，并阻止其向?qū)Ψ窖由?。?dāng)點亮的LED

2、到達(dá)某一方終點時，該方獲勝。此時通過自鎖功能鎖定電路，使輸入不在有效，必須由裁判再次發(fā)出“比賽開始”命令時方能開始下一次比賽。（3）某方贏一次，由計分電路自動給該方加分一次，通過多次比賽以定勝負(fù)。二、設(shè)計正文方案1：本方案中，有效輸入信號代表的是拔河的力度的相對大小。則當(dāng)A=1，B=0時，表示甲的力度比乙的力度大；當(dāng)B=1，A=0時，表示乙的力度比甲的力度大；當(dāng)A=1，且B=1時，表示甲的力度與乙的力度一樣大；當(dāng)A=0且B=0時，表示甲、乙均還未開始拔河。當(dāng)裁判員下達(dá)比賽開始命令后，比賽開始，甲、乙中的任意一方輸入有效信號后，計數(shù)器開

3、始計數(shù)。若甲輸入有消信號時，進(jìn)行加計數(shù)；若乙輸入有效信號時，進(jìn)行減計數(shù)。電子繩的LED開始移動；當(dāng)甲、乙同時輸入有效信號時，電子繩上點亮的LED燈不再移動。當(dāng)一局比賽結(jié)束后，電子繩上某一頭的LED保持亮，此時，甲、乙的輸入信號不再有效，計分電路此時記錄并顯示甲、乙總共的比賽成績。當(dāng)裁判下達(dá)下一局比賽開始的命令后，比賽才能開始，甲、乙輸入信號才有效?；緦嶒炘韴D如下：譯碼器電子繩乙方得分甲方得分計數(shù)器控制電路時鐘信號輸入信號電路（1）輸入信號電路的設(shè)計一個輸入信號控制電路，由兩個基本RS觸發(fā)器、兩個電阻與一個開關(guān)來實現(xiàn)信號的輸入，即是

4、否用力拔河。以甲輸入信號產(chǎn)生電路為例，如下圖所示：12/12當(dāng)開關(guān)A按下時，輸出端QA=1，Q’A=0,；當(dāng)開關(guān)A未按下時，輸出端QA=0，Q’A=1。甲、乙輸入信號都可以用同樣的電路來實現(xiàn)信號的輸入。甲、乙輸入信號產(chǎn)生電路圖如下：（2）控制電路的設(shè)計控制電路主要用于控制時鐘信號的輸入?？刂齐娐芬獙崿F(xiàn)的主要功能有：1、當(dāng)裁判員下達(dá)比賽開始命令后，并且一方有信號輸入時，計數(shù)器開始計數(shù)，有脈沖信號輸入。2、當(dāng)甲、乙雙方同時輸入信號時，電子繩不移動，此時應(yīng)無脈沖信號輸入。3、當(dāng)本局拔河比賽結(jié)束，且裁判員未下達(dá)下一句比賽開始前，雙方輸入信號無

5、效，即此時無脈沖輸入。12/12以QA、QB分別表示甲、乙輸入信號情況，“1”表示有信號輸入，“0”表示無信號輸入；以A、B分別表示電子繩是否移動到終點，一局比賽是否結(jié)束，A=1表示甲勝，B=1表示乙勝；L表示是否有脈沖信號輸入，L=1表示有脈沖信號輸入，L=0表示無脈沖信號輸入；脈沖信號用CP表示，輸入脈沖信號用CPo表示。真值表如下：QAQBABL0000X000100010000110010010101001100011101000110010101001011011000110101110011110控制信號：L=QA’QB’

6、AB+QA’QBAB+QAQB’AB=（QA’+QB’）AB=(QAQB)’AB輸入脈沖信號：CPo=（QAQB）’ABCP控制信號電路如下圖：（3）時鐘信號電路12/12用于產(chǎn)生脈沖信號。脈沖信號的產(chǎn)生也可以通過石英晶體振蕩或多諧振蕩產(chǎn)生，本電路直接采用了，仿真軟件中的脈沖信號：（4）計數(shù)器電路當(dāng)輸入有效輸入信號時，計數(shù)器開始工作，開始計數(shù)，當(dāng)甲輸入有效信號時計數(shù)器加計數(shù)，當(dāng)乙輸入有效信號時計數(shù)器減計數(shù)。上局比賽結(jié)束，本局比賽未開始時，由裁判員控制電路是否開始本局比賽。開關(guān)R實現(xiàn)計數(shù)器置數(shù)為8，此時剛好17個LED中間的那個亮。由于

7、一個74LS193加/減計數(shù)器只能實現(xiàn)16位數(shù)計數(shù)，要實現(xiàn)17位計數(shù)應(yīng)采用兩個74LS193加/減計數(shù)器。當(dāng)?shù)谝粋€74LS193加/減計數(shù)器由“1111”變?yōu)椤?000”時，第一個74LS193加/減計數(shù)器向第二個74LS193加/減計數(shù)器進(jìn)一位。計數(shù)器電路如下圖：（5）譯碼器電路12/12譯碼器主要是將計數(shù)器的輸出進(jìn)行譯碼，實現(xiàn)每個輸出端代表一個不同輸入信號。由于一個74LS138譯碼器只能進(jìn)行八進(jìn)制譯碼，要進(jìn)行17位譯碼，需要三個74LS138譯碼器進(jìn)行譯碼。譯碼器電路如下圖：（6）電子繩電路采用17個LED表示電子繩。由于74L

8、S138有效輸出是“0”，因此應(yīng)在電子繩前加一個非門，本電路采用的是與非門代替非門。(7)計分電路計分電路用于記錄并顯示甲、乙雙方比賽得分成績。12/12當(dāng)甲、乙雙方任意一方在一局比賽中獲勝，比賽結(jié)束，記錄并顯示一方的成