课程设计——拔河游戏机.doc

拔河游戏机
设计任务与要求
拔河游戏机用9个灯泡指示灯排列成一行,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,不断地按,亮点不断地移动。移到任一方终端指示灯点亮,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。
总体框图译码器
编码
电路
选择
开关
整形
电路
可逆
计数器
控制电路
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指示灯点亮。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和反相器74LS04后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。如按动开关3,亮点又回到中点位置,再次按动开关3,比赛又可重新开始。为指出谁胜谁负,需用一个控制电路,当亮点移动到任何一方的终端时,则判该方为胜,此时双方按键均无效,此电路可用或门实现,将双方终端接至或门的2个输入端,当获胜一方为“1”,而另一方则为“0”,或门输出为“1”,此时的输出再与编码电路的输出经一或门,分别送到74LS193计数器的CPD和CPU。
三、选择器件
74LS138 3线—线译码器 1片
74LS193 同步二进制可逆计数器 1片
74LS00 四2输入与非门 2片
74LS04 六反向器 2片
74LS08 四2输入与门 1片
74LS32 四2输入或门 1片
电阻 1 KΩ 4个
100Ω 1个
开关单刀双掷开关 2个
单刀单掷开关 1个
下面详细介绍这些器件
3线—8线译码器74LS138

图(1)74LS138的逻辑符号图图(2) 74LS138的逻辑框图
输入的3位二进制代码共有8种状态,译码器将每个输入代码译成对应的一根输出线上的高、低电平信号。
图(1)为3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图, 其有3个附加的控制端G1、G2A和G2B。当G1=1、G2A+G2B=0时,其附加门GS才输出高电平(S=1),译码器处于工作状态。否则译码被禁止,所有的输出端被封锁在高电平,这三个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码
图(2)3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图,图(3)为74LS138的内部原理图,表(1)为3线-8线译码器 74LS138的功能表, 由3线-8线译码器74LS138的功能表也可以看出,当S1=0时,无论S2+S3等于0还是1,译码器都处于禁止状态,当S1=1,S2+S3=0时,译码器处于工作状态。

图(3) 74LS138的内部原理图
表(1) 3线-8线译码器 74LS138的功能表
输入
输出
S1
S2+S3
A0
A1
A0
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
0
X
1
1
1
1
1
1
1
1
X
1
0
0
0
0
0
0
0
0
X
X
0
0
0
0
1
1
1
1
X
X
0
0
1
1
0
0
1
1
X
X
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
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1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
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1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
同步二进制可逆计数器74LS193
  74LS193是双时钟4位二进制同步可逆计数器。图(4)(5)(6)分别是它的逻辑符号图、逻辑框图和内部原理图,表(2)是它的功能表。74LS193的特点是有两个时钟脉冲(计数脉冲)输入端CPU和CPD。在RD=0、LD=1的条件下,作加计数时,令CPD=1,计数脉冲从CPU输入;作减计数时,令CPU=1,计数脉冲从

CPD输入。此外,74LS193还具有异步清零和异步预置数的功能。 当清零信号

8
9
74LS19333333
A
B
VCC
QB
QA
QC
QD
CPD
CPU
QCB
Cr
LD
D
QCC
C
图