数电课程设计—乒乓球游戏机

课程设计说明书

设计题目：乒乓球比赛游戏机专业：电子信息科学与技术姓名：唐海

学号：200712010226

指导教师：王静波

2010年1月15日

二、总体思路描述如下：

1.用两个74LS194四位双向移位寄存器模拟乒乓球台，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寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个寄存器。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。

2.用D触发器及逻辑门电路构成驱动控制电路

3.用计数器、逻辑门电路和集成的4管脚的数码管组成计分电路

第三章设计步骤及方法

一、单元电路的设计

1.球台电路如下图2设计所示：

图2.球台电路

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。74LS194功能表如下

R D S1 S0工作状态

0 1 1 1 1 ××

0 0

0 1

1 0

1 1

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 S 1 =0 ，S 0 =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 Q A 端的输出则由加到 R 端的数来补充。

(3)当 S 1 =1 ，S 0 =0 时，其工作方式叫左移，情况正好与右移相反； Q D 端的输出由加到 L 端的数来补充。

(4)当 S 1 = S 0 =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。

2.驱动控制电路设计如下图3所示

图3.驱动控制电路

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，L1=J2=1，J3=L8=0,通过各门电路可知U2A,U4A,U2B输出端分别为0，1，1，则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，L1=J2=0，J3=L8=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.计分电路的设计如下图4所示：

图4.计分电路

如上图所示，计分电路由一个7404非门，7409与门和十进制的74LS160计数器构成。得分真值表如下

由上表可得上图中非门和与门的接法。 同步十进制计数器74LS160的功能表如下：

CP

R D

LD EP ET 工作状态 ×

× ×

0 1 1 1 1

× 0 1 1 1

× × × × 0 1 × 0 1 1

置零 预置数 保持 保持（但C=0）

计数

由74LS160的功能表可知，当~RD=~LD=EP=ET=1时工作状态为计数，即图4中的~CLR=~LOAD=ENT= ENP=1时。选用ENP 、ENT 作为74LS160的计数控制端，当ENT=ENP=1时计数，当ENT=ENP=0时计分电路处于保持状态。RCO 为进位输出端，即当选手计满9分时给出报警信号。

L1 J2(A) L8 J3 Y(A) Y(B) 1

1

0 0 1 0 1 0

二、总体电路的设计及仿真结果。总体设计电路图如下图所示：

仿真结果图如下：

用Multisim封装后的结果如下图所示：

绘制的PCB图