乒乓球游戏机.docx

信息工程专业数字电路课程设计 题目: 乒乓球游戏机 要求: 1 )用 8 个发光二极管表示球;用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍; 2 )一方发球后,球以固定速度向另一方运动(发光二极管依次点亮) ,当球达到最后一个发光二极管时,对方击球(按下按钮)球将向相反方向运动,在其他时候击球视为犯规,给对方加 1 分;都犯规,各自加 1 分; 3 )甲、乙各有一数码管计分; 4 )裁判有一个按钮,是系统初始化,每次得分后, 按下一次。 设计方案: 1)球台电路:用 8个发光二极管表示球,采用双向移位寄存器控制灯的流向; 2)控制电路:用双 D触发器及逻辑门电路组成,通过此电路控制球台电路的左右移位; 3)计分电路:用十进制计数器,逻辑门,译码器,数码管组成; 4)时钟电路:用 555 定时器构建多谐振荡器产生时钟脉冲; 5)开关电路:用 555 定时器构建单稳态触发器。 . 总电路设计: 时钟信号源发光二极管球台电路控制电路共阴数码管 1 显示译码器 1 计数器 2 计数器 1 显示译码器 2 共阴数码管 2 按键电路 单元电路设计 1)球台电路设计上图中,两片 4位 74LS194 双向移位寄存器接成 8位双向移位寄存器。 74LS19 4 功能表如表 1所示: 表1 74LS194 功能表 R D S1 S0 工作状态 01111 ×× 00011011 置零保持右移左移并行输入 2)开关电路图中 74LS74 为上升沿触发的 D触发器, ~PR 为置 1端(低有效), ~CLR 为置 0 端(低有效) 。当 J1=0 时,两片 D 触发器输出端均为 1即 S1=S0=1 ,通过接入 74LS194 , 此时实现的是并行输入功能。当 J1=1 时, Qa=J3=1 , J2=Qb=0, 通过各门电路和 D触发器输出端分别为 0, 1即 S1=0,S0=1 。相反情况时,当 J1=1 时, Qa=J3=0 , J2=Qb=1 , D 触发器输出端分别为 1, 0即 S1=1,S0=0 。通过此电路来控制并且实现球台灯的左右移位即实现乒乓球的运动。 3)数码管电路和计分电路如下图所示,计分电路由一个 7486 异或门和十进制的 74LS160 计数器构成。得分真值表如下表所示: 得分真值表 Qb IO1 数码管显示 00 保持 01加1 10加1 11 保持同步十进制计数器 74LS160 的功能表如下表三所示: 表3 74LS160 的功能表 CP R D LD EP ET 工作状态××× 01111 ×0111 ×× ×× 01×011 置零预置数保持保持(但 C=0 ) 计数 RCO 为进位输出端,即当计满 9分时给出报警信号。 4)时钟电路时钟电路是由 555 定时器构建的多谐振荡器,根据计算能产生 1Hz 的时钟脉冲。 5) 开关电路开关电路是由 555 定时器构建的单稳态触发器,经过计算使一次触发能产生一秒钟的高电平,其中还有去抖动的功能。 6)总电路测试在仿真过程中, 先按一下 J1 初始化寄存器, 再按 J2或 J3 开球( 指示灯暗时按开关, 直到灯移向下一位放开),球将会向另一方移动,当点亮的球移动到另一方的最后一位时,对方将开关按下,灯就会反向移动,反之