【文章內(nèi)容簡介】 計分電路。 通過多次設計、畫圖及仿真實驗，我們發(fā)現(xiàn)方案電路最簡潔，原理簡單易懂，操作也很方便，且實用性較強。故采用此方案進行設計。 2 電路組成和工作原理 （ 1）分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖如下 圖 1 乒乓球比賽游戲機的原理框圖 如上圖 所示，該電路主要由時鐘信號源、按鍵電路、球臺驅動電路，控時鐘信號源 發(fā)光二極管 球臺驅動電路 控制電路 LED 數(shù)碼管1 顯示譯碼器1 計數(shù)器 2 計數(shù)器 1 顯示譯碼器2 LED 數(shù)碼管2 按鍵電路 江蘇師范大學物理與電子工程學院課程設計報告 6 制電路，計數(shù)器，顯示譯碼器和 LED 數(shù)碼管等組成。途中標出的各種信號的含義分別為： CP 表示球臺驅動電路和計數(shù)器的時鐘信號； S 表示燈（乒乓球）移動的信號； L 表示發(fā)光二極管驅動信號，由 L1~L8 組成； CNT 表示計數(shù)器的計數(shù)脈沖信號，由 CNT1,CNT2 組成； KA,KB 表示開關控制的外輸入發(fā)球、擊球信號。 （ 2）總體思路描述如下： 74LS194 四位雙向移位寄存器來模擬乒乓球臺，其中第一個74LS194 的 DL 輸出端 QD 接第二個的右移串行輸入端 SR，這樣當乒乓球往右準備移出第一個寄存器的時候就會在時鐘脈沖的作用下被移入第二個寄存器。同樣道理，第二個 74LS194 的 AR 輸出端接第一個的左移串行輸入端。 D觸發(fā)器 74LS74 及邏輯門電路構成驅動控制電路 74LS160D、邏輯門電路和集成的 4 管腳的數(shù)碼管組成計分電路 3 單元電路的設計 球臺電路的設計 .球臺電路如下圖 2 設計所示： 江蘇師范大學物理與電子工程學院課程設計報告 7 U17 4 L S 1 9 4 DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11U27 4 L S 1 9 4 DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2~CLR1S09S110CLK11L4L4L3L3L2L2L1L1L5L5L6L6L7L7L8L8VCC V C CCLKC L KS0S1S1GNDG N DJ2J2J3J3S0 圖 2 球臺電路 上圖中，兩片 4 位 74LS194 雙向移位寄存器接成 8 位雙向移位寄存器。 74LS194功能表如表 1所示： 表 1 74LS194 功能表 R D S1 S0 工作狀態(tài) 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 置零 保持 右移 左移 并行輸入 功能說明： (1)當 S1 = S0 =1 時，不管各輸入端原來是什么狀態(tài)，在下一個時脈沖到來時，其輸出分別是預先輸入到并行輸入端的 abcd ，這種方式叫送數(shù)。 (2)當 S 1 =0 ， S 0 =1 時，其工作方式叫右移，這時，每來一個時鐘脈沖，輸出端的數(shù)各向右移一位，而 Q A 端的輸出則由加到 R 端的數(shù)來補充。 江蘇師范大學物理與電子工程學院課程設計報告 8 (3)當 S 1 =1 ， S 0 =0 時，其工作方式叫左移，情況正好與右移相反； Q D 端的輸出由加到 L 端的數(shù)來補充。 (4)當 S 1 = S 0 =0 時，不管是否有 CP 脈沖作用，輸出保持不變，這叫保持方式。 CP=0 時也是保持方式。 驅動控制電路的設計 驅動控制電路設計如下圖 3所示 S1 S0U 3 A7 4 L S 7 4 D1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4U 3 B7 4 L S 7 4 D1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4U 4 A7400NU 4 B7400NU 5 A7432NU 6 A7409NU 6 B7409NV C C108765S1 S0J1J1L1L1J2 J2J3J3L8L8 圖 3 驅動控制電路 圖中 74LS74 為上升沿觸發(fā)的 D 觸發(fā)器， ~PR 為置 1 端（低有效）， ~CLR 為置 0端（低有效）。當 J1=0 時，兩片 D 觸發(fā)器輸出端均為 1 即 S1=S0=1，通過接入74LS194，此時實現(xiàn)的是并行輸入功能。當 J1=1 時， L1=J2=1， J3=L8=0,通過各門電路可知 U2A,U4A,U2B 輸出端分別為 0， 1， 1，則 D 觸發(fā)器輸出端分別為 0， 1即 S1=0,S0=1。相反情況時，當 J1=1 時， L1=J2=0， J3=L8=1， D 觸發(fā)器輸出端分別為 1， 0 即 S1=1,S0=0。通過此電路來控制并且實現(xiàn)球臺燈的左右移位即實現(xiàn)乒乓球的運動。 江蘇師范大學物理與電子工程學院課程設計報告 9 計分電路的設計 計分電路的設計如下圖 4 所示： U87 4 L S 1 6 0 DQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10~LOAD9~CLR1CLK2P l a y e r AD C D _ H E XX 1 02 . 5 V U 1 0 A7404NU 1 2 A7409N8654321J2J2L1L1GNDG N DVCCV C CCLKC L K 圖 4 計分電路 如上圖所示，計分電路由一個 7404 非門， 7409 與門和十進制的 74LS160 計數(shù)器構成。得分真值表二如下表二所示： 表 2 得分真值表 由上表可得上圖中非門和與門的接法。 同步十進制計數(shù)器 74LS160 的功能表如下表三所示： 表 3 74LS160 的功能表 L1 J2(A) L8 J3 Y(A) Y(B) 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 江蘇師范大學物理與電子工程學院課程設計報告 10 CP R D LD EP