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1、 乒乓球比赛游戏机1绪论1.1 选题背景景1.1.1课题题目的及及意义本次课程程设计的的内容是是独立完完成一个个乒乓球球比赛游游戏机的的设计，采采用EWWB电路路仿真设设计软件件完成乒乒乓球比比赛游戏戏机电路路的设计计及仿真真调试，在在微机上上仿真实实现乒乓乓球比赛赛游戏机机的设计计。通过过这次课课程设计计让我们们了解和和熟悉了了乒乓球球游戏机机的原理理和Muultiisimm仿真设设计软件件的操作作，也让让我们加加深了解解了对双向移移位寄存存器、双双D触发发器及、加加法器及及逻辑门门电路的的一些实实际用途途，并将将理论与与实践相相结合。1.1.2 课题的的内容和和要求独立完成成一个乒乒乓球比
2、比赛游戏戏机的设设计，采采用EWWB电路路仿真设设计软件件完成乒乒乓球比比赛游戏戏机电路路的设计计及仿真真调试，在在微机上上仿真实实现乒乓乓球比赛赛游戏机机的设计计。时钟电路甲方记分显示乙方记分显示发球次数显示 音 响 电 路甲方乙方裁判发 光 二 极 管 排 组控制电路双 向 移 位 寄 存 器乒乓球比赛模拟机框图课程设计计具体内内容如下下：乒乓乓球比赛赛是由甲甲乙双方方参赛，加加上裁判判的三人人游戏（也也可以不不用裁判判），乒乒乓球比比赛模拟拟机是用用发光二二极管（LLED）模模拟乒乓乓球运动动轨迹的的电子游游戏机。设计要求求：1、基本本部分(1) 至少用用8个LLED排排成直线线，以中中
3、点为界界，两边边各代表表参赛双双方的位位置，其其中一个个点亮的的LEDD（乒乓乓球）依依次从左左到右，或或从由到到左移动动，“球”的移动动速度能能由时钟钟电路调调节。(2) 当球（被被点亮的的那只LLED）移移动到某某方的最最后一位位时，参参赛者应应该果断断按下自自己的按按扭使“球”转向，即即表示启启动球拍拍击中，若若行动迟迟缓或超超前，表表示未击击中或违违规，则则对方得得一分。(3) 设计自自动记分分电路，甲甲乙双方方各用一一位数码码管显示示得分，每每记满99分为一一局。2、发挥挥部分(选做)(1) 甲乙双双方各设设一个发发光二极极管表示示拥有发发球权，每每得5分分自动交交换发球球权，拥拥有
4、发球球权的一一方发球球才能有有效。(2) 发球次次数能由由一位数数码管显显示。(3) 一方得得分，电电路自动动响铃33秒，此此期间发发球无效效，等铃铃声停止止后方可可比赛。课题任务务要求1、画出出总体设设计框图图，以说说明乒乓乓球比赛赛游戏机机由哪些些相对独独立的功功能模块块组成，标标出各个个模块之之间互相相联系，时时钟信号号传输路路径、方方向和频频率变化化。并以以文字对对原理作作辅助说说明。2、设计计各个功功能模块块的电路路图，加加上原理理说明。3、选择择合适的的元器件件，在EEWB上上连接验验证、仿仿真、调调试各个个功能模模块的电电路。在在连接验验证时设设计、选选择合适适的输入入信号和和输
5、出方方式，在在充分电电路正确确性同时时，输入入信号和和输出方方式要便便于电路路的仿真真、调试试和故障障排除。4、在验验证各个个功能模模块基础础上，对对整个电电路的元元器件和和连接，进进行合理理布局，进进行整个个数字钟钟电路的的连接验验证、仿仿真、调调试。5、自自行接线线验证、仿仿真、调调试，并并能检查查和发现现问题，根根据原理理、现象象和仿真真结果分分析问题题所在，加加以解决决。学生生要解决决的问题题包括元元器件选选择、连连接和整整体设计计引起的的问题。1.2 方案选选择根据设计计任务，对对照图乒乒乓球比比赛模拟拟及1.1，可可以分为为三个模模块进行行设计： 1. 球台电电路：球球迹移动动电路
6、可可采用双双向移位位寄存器器方法实实现，由由发光二二极管作作光点模模拟乒乓乓球移动动的轨迹迹。2. 驱驱动控制制电路：由双D触发发器及逻逻辑门电电路构成成，通过过此电路路来控制并并且实现现球台灯灯的左右右移位即即实现乒乒乓球的的运动。3. 计计分电路路：使用用十进制制的计数数器、逻逻辑门和和集成的的4管脚脚的数码码管来组组成计分分电路。通过多次次设计、画画图及仿仿真实验验，我们们发现方方案电路路最简洁洁，原理理简单易易懂，操操作也很很方便，且且实用性性较强。故故采用此此方案进进行设计计。2电路组组成和工工作原理理（1）分分析系统统的逻辑辑功能，画画出其框框图如下下时钟信号源发光二极管球台驱动电
7、路控制电路LED数码管1显示译码器1计数器2计数器1显示译码器2LED数码管2按键电路图1乒乓乓球比赛赛游戏机机的原理理框图如上图22.1所所示，该该电路主主要由时时钟信号号源、按按键电路路、球台台驱动电电路，控控制电路路，计数数器，显显示译码码器和LLED数数码管等等组成。途途中标出出的各种种信号的的含义分分别为：CP表表示球台台驱动电电路和计计数器的的时钟信信号；SS表示灯灯（乒乓乓球）移移动的信信号；LL表示发发光二极极管驱动动信号，由由L1L8组组成；CCNT表表示计数数器的计计数脉冲冲信号，由由CNTT1,CCNT22组成；KA,KB表表示开关关控制的的外输入入发球、击击球信号号。（
8、2）总总体思路路描述如如下：1.用两两个744LS1194四四位双向向移位寄寄存器来来模拟乒乒乓球台台，其中中第一个个74LLS1994的DDL输出出端QDD接第二二个的右右移串行行输入端端SR，这这样当乒乒乓球往往右准备备移出第第一个寄寄存器的的时候就就会在时时钟脉冲冲的作用用下被移移入第二二个寄存存器。同同样道理理，第二二个744LS1194的的AR输输出端接接第一个个的左移移串行输输入端。2.用双双D触发发器744LS774及逻逻辑门电电路构成成驱动控控制电路路3.用十十进制计计数器774LSS1600D、逻逻辑门电电路和集集成的44管脚的的数码管管组成计计分电路路3单元电电路的设设计3
9、.1球球台电路路的设计计.球台电电路如下下图2设计所所示：图2球台台电路上图中，两两片4位位74LLS1994双向向移位寄寄存器接接成8位位双向移移位寄存存器。774LSS1944功能表表如表1所示：表1 74LLS1994功能能表DS1 S0工作状态态0111100011011置零保持右移左移并行输入入功能说明明：(1)当当S1 = SS0 =1 时时，不管管各输入入端原来来是什么么状态，在在下一个个时脉冲冲到来时时，其输输出分别别是预先先输入到到并行输输入端的的 abbcd ，这种种方式叫叫送数。(2)当当 S 1 =0 ，SS 0 =1 时，其其工作方方式叫右右移，这这时，每每来一个个时
10、钟脉脉冲，输输出端的的数各向向右移一一位，而而 Q A 端端的输出出则由加加到 RR 端的的数来补补充。 (3)当 SS 1 =1 ，S 00 =00 时，其其工作方方式叫左左移，情情况正好好与右移移相反； Q D 端端的输出出由加到到 L 端的数数来补充充。 (4)当当 S 1 = S 0 =0 时时，不管管是否有有 CPP 脉冲冲作用，输输出保持持不变，这这叫保持持方式。 CP=0 时时也是保保持方式式。3.2驱驱动控制制电路的的设计驱动控制制电路设设计如下下图3所示图3驱动动控制电电路图中744LS774为上上升沿触触发的DD触发器器，PPR为置置1端（低低有效），CLRR为置00端（低
11、低有效）。当当J1=0时，两两片D触触发器输输出端均均为1即即S1=S0=1，通通过接入入74LLS1994，此此时实现现的是并并行输入入功能。当当J1=1时，LL1=JJ2=11，J33=L88=0,通过各各门电路路可知UU2A,UU4A,UU2B输输出端分分别为00，1，11，则DD触发器器输出端端分别为为0，11即S11=0,S0=1。相相反情况况时，当当J1=1时，LL1=JJ2=00，J33=L88=1，DD触发器器输出端端分别为为1，00即S11=1,S0=0。通通过此电电路来控控制并且且实现球球台灯的的左右移移位即实实现乒乓乓球的运运动。3.3计计分电路路的设计计计分电路路的设计
12、计如下图图4所示：图4 计计分电路路如上图所所示，计计分电路路由一个个74004非门门，74409与与门和十十进制的的74LLS1660计数数器构成成。得分分真值表表二如下表二二所示：表2 得分真真值表L1J2(AA)L8J3Y(A)Y(B)100001001010由上表可可得上图图中非门门和与门门的接法法。同步十进进制计数数器744LS1160的的功能表表如下表表三所示示：表3 74LLS1660的功功能表DEP EET工作状态态0111101110 1 01 1置零预置数保持保持（但但C=00）计数由74LLS1660的功功能表可可知，当当RDD=LLD=EEP=EET=11时工作作状态为
13、为计数，即即图4中中的CCLR=LOOAD=ENTT=ENP=1时。选选用ENNP、EENT作作为744LS1160的的计数控控制端，当当ENTT=ENNP=11时计数数，当EENT=ENPP=0时时计分电电路处于于保持状状态。RRCO为为进位输输出端，即即当选手手计满99分时给给出报警警信号。4总体电电路的设设计通过前面面的单元元电路的的设计，将将他们合合理的组组合连接接起来，就就可以得得到总体体设计电电路图，其其图如下下图五所示:图五 总总体电路路5结果分分析在进行仿仿真运行行的过程程中，先先将开关关Plaay CC往上打打，即打打到“1”的位置置。然后后选着发发球方AA或B，若若A先发发
14、球，就就将开关关Plaay AA往上打打，即打打到“1”的位置置。球将将会向右右移动，当当点亮的的球移动动到B方方的最后后一位时时，将BB的开关关往下打打，B就就会得一一分，反反之，若若行动迟迟缓或超超前，表表示未击击中或违违规，则则对方得得一分。若B先发球，也是一样的操作。当一方得分满9分时，RCO将会给出报警信号 ，即灯亮，表一局完，数码管将从新计数。6总结通过此次次课程设设计，我我们了解解了模拟拟电路的的基本设设计方法法,并对Muultiisimm仿真软软件有了了初步的的了解和和认而识。通过过使用MMulttisiim仿真真软件，可可以让我我们在虚虚拟的环环境中进进行实验验，可以以先通过
15、过它来检检验电路路的正确确性和可可行性，而而不需要要真实电电路环境境的介入入，不必必顾及仪仪器设备备的短缺缺与时间间环境的的限制，能能够极大大的提高高实验的的效率。虽然这次次的数电课程程设计时时间短暂暂，但却让我得得到了多方面面的提高高：1、提提高了我我们的逻逻辑思维维能力，使使我们在在逻辑电电路的分分析与设设计上有有了很大大的进步步。加深深了我们们对组合合逻辑电电路与时时序逻辑辑电路的的认识，进进一步增增进了对对一些常常见逻辑辑器件的的了解。另另外，我我们还更更加充分分的认识识到，数数字电路路这门课课程在科科学发展展中的至至关重要要性2，查查阅参考考书的独独立思考考的能力力以及培培养非常常重
16、要，我我们在设设计电路路时，遇遇到很多多不理解解的东西西，有的的我们通通过查阅阅参考书书弄明白白，有的的通过网网络查到到，但由由于时间间和资料料有限我我们更多多的还是是独立思思考。33，相互互讨论共共同研究究也是很很重要的的，经常常出现一一些问题题，比如如电路设设计中的的控制器器的设计计，以及及乒乓球球游戏机机怎样计计分等的的分析。还还使我懂懂得了理理论与实实际相结结合是很很重要的的，只有有理论知知识是远远远不够够的，只只有把所所学的理理论知识识与实践践相结合合起来，从从理论中中得出结结论，才才能真正正为社会会服务，从从而提高高自己的的实际动动手能力力和独立立思考的的能力。在在设计的的过程中中
17、遇到了了不少棘棘手的问题，可可谓是困困难重重重。但这这毕竟第第一次做做，难免免会遇到到过各种种各样的的问题，我们必须要学着自己去找资料、去理解、去解决问题，加强我们独立思考的能力。同时在设计的过程中。我发现了许多自己的不足之处，认识的自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，没有在日常生活中将理论与实际相结合起来，以后要多加努力才行啊！参考文献献【1】模模拟电子子技术基基础（第第三版），童童诗白主主编，高高教出版版社【2】数数字电子子技术基基础（第第四版/第五版版），阎阎石主编编，高教教出版社社【3】电电子测试试技术 金唯香香、谢玉玉梅主编编，湖南南大学出出版社【4】MMultti
18、siim 220011电路设设计及仿仿真入门门与应用用，郑郑步生、吴吴渭主编编，电子子工业出出版社【5】电电子EDDA实践践教程杨杨晓慧、许许红梅主主编，国国防工业业出版社社附录A 仿真真结果图图仿真结果果图如下下图六所所示：图六 仿仿真图附录B 实验仪仪器及器器件1四位双向向移位寄寄存器74LSS1944D二片2双上升沿沿D型触发发器74LSS74一片3十进制计计数器74LSS1600D二片42输入与与非门74000N二片52输入与与门74099N四片62输入或或门74322N一片7非门74044N二片8发光二极极管LED十个9数码管DCD-HEXX二个10KS按键键开关SPDTT三个11电压时钟钟脉冲CLOCCK-VVOLTTAGEE一个第 15 页 共 12页