乒乓球比赛游戏机数电课程设计.docx
河北理工大学轻工学院
信息科学技术部
课程设计说明书
设计题目乒乓球比赛游戏机
班级08测控1班
姓名杨洋
学号200815020115
指导教师许金刚
2011年1月6日
时间
2011.1.4-2008.1.6
地点
计算中心
课程设计内容
第一局部设计任务书分析
一、设计题目：乒乓球比赛游戏机
二、设计要求：
1.设计一个甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。
2.用8个发光二极管排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中点亮的发光二极管代表“乒乓球”的当前位置，点亮的发光二极管依次由左向右或由右向左移动。
3.当球运动到某方的最后一位时，参赛者应立即按下自己一方的按钮，即表示击球，假设击中，那么“球”向相反方向运动，假设未击中，那么对方得1分。
4.设置自动计分电路，双方各用二位数码管来显示计分，每局11分。到达11分时产生报警信号。
三、实验元器件
元器件
数量
74LS194〔双向移位存放器〕
两片
74LS160〔十进制加法计数器〕
四片
7473〔2JK触发器〕
一片
74LS00〔与非门〕
四片
74LS04〔非门〕
四片
74LS08(与门)
两片
OR2
一片
蜂鸣器
两个
四、设计原理
两人乒乓球游戏机是由发光二极管代替球的运动，并按照一定的规那么进行对垒比赛。甲乙双方击球用开关表示。
当甲乙按动开关时，球向前运当球运动到某方的最后一位时，参赛者应立即按下自己一方的按钮，即表示击球。假设未击中那么表示对方得分，利用计数器连接成十一进制计数器记分每局十一分。当二者任意一方得分为十一分时发生警信号。
第二局部设计过程
如上图1所示，该电路主要由球台驱动电路，控制电路，计数器，显示译码器和LED数码管等组成。图中标出的各种信号的含义：CP表示球台驱动电路和计数器的时钟信号；S表示灯〔乒乓球〕移动的信号；L表示发光二极管驱动信号，由L1~L8组成；CNT表示计数器的计数脉冲信号，由CNT1,CNT2组成；KA,KB表示开关控制的外输入发球、击球信号。
一、单元电路的设计
1.球台电路由两片4位74LS194双向移位存放器接成8位双向移位存放器。74LS194功能表如下
D
S1S0
工作状态
0
1
1
1
1
××
00
01
10
11
置零
保持
右移
左移
并行输入
功能说明：
(1)当S1=S0=1时，不管各输入端原来是什么状态，在下一个时脉冲到来时，其输出分别是预先输入到并行输入端的abcd，这种方式叫送数。
(2)当S1=0，S0=1时，其工作方式叫右移，这时，每来一个时钟脉冲，输出端的数各向右移一位，而QA端的输出那么由加到R端的数来补充。
(3)当S1=1，S0=0时，其工作方式叫左移，情况正好与右移相反；QD端的输出由加到L端的数来补充。
(4)当S1=S0=0时，不管是否有CP脉冲作用，输出保持不变，这叫保持方式。CP=0时也是保持方式。
将74LS194接成如下图实验电路时，可以检验其各种功能。
逻辑开关
逻辑开关0或1
AQA
BQB
CQC
DQD
L
RS1
CLRS0
CK
显示
0或1
0或1
0或1
0或1
1
0或1
用两个74LS194四位双向移位存放器模拟乒乓球台，其中第一个74LS194的DL输出端接第二个的右移串行输入端，这样当乒乓球往右准备移出第一个存放器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个存放器。同样道理，第二个74LS194的AR输出端接第一个的左移串行输入端。
由于台面只能有一个乒乓球，以及乒乓球到达球台末端就出界，所以第一个74LS194的右移串行输入端及第二个的左移串行输入端接低电平。、
运发动击球原理如下：假设现在乒乓球在球台的左侧，AL输出端为高电平，这里运发动击球，hitL为高电平，AL和hitL通过与门与非门给两个D触发器形成时钟脉冲，这时第一个D触发器的D输入端为低电平；由于DR为低电平，第二个D触发器的D输入端为高电平。于是hitL产生脉冲的结果是Q1=0，Q2=1.这两个电平作用到移位存放器上就是：S0=1，S1=0.这两