數(shù)電課程設(shè)計(jì)--籃球計(jì)分器設(shè)計(jì)

1、<p>　　《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目：籃球比賽記分器設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院</p><p>　　專業(yè)：電子信息工程 </p><p>　　班級(jí)：2010級(jí)（2）班 </p><p>

2、<b>　　姓名： </b></p><p><b>　　2012年7月6日</b></p><p><b>　　籃球比賽記分器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)籃球比賽記分顯示器</p><p><

3、;b>　　基本要求：</b></p><p>　?。?）電路具有加1分、加2分、加3分功能。</p><p>　?。?）電路具有減分功能。</p><p>　?。?）顯示總分功能，用三位LED顯示器，最高可現(xiàn)實(shí)999。</p><p>　?。?）每次籃球比賽后顯示器可清零。</p><p><b

4、>　　二、設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　對(duì)應(yīng)籃球比賽規(guī)則的系統(tǒng)的要求，籃球記分有1分、2分、3分的情況，通過對(duì)電路輸入一個(gè)脈沖、兩個(gè)脈沖、三個(gè)脈沖，使計(jì)數(shù)器對(duì)分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這需要三個(gè)脈沖分路。</p><p>　　電路要具有計(jì)分、減分及顯示的功能。當(dāng)球隊(duì)比賽得分時(shí)，用加法計(jì)分器通過控制分路加相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。如果裁判誤判了，可用減法計(jì)數(shù)器減掉誤判的分?jǐn)?shù)。用三片計(jì)數(shù)器和三

5、個(gè)半導(dǎo)體數(shù)碼LED進(jìn)行對(duì)分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)和顯示。</p><p><b>　　電路框圖</b></p><p><b>　　三、電路的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、記分部分</b></p><p>　　設(shè)計(jì)要求記分部分包括加減兩部分，故考慮雙時(shí)鐘輸入的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74

6、LS192。74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，為雙時(shí)鐘輸入，具有同步清零和同步置數(shù)等功能，具體功能表如下： </p><p>　　故計(jì)分部分電路設(shè)計(jì)如下：</p><p><b>　　2、顯示部分</b></p><p>　　數(shù)碼管按照其發(fā)光二極管的連接方式不同，可分為共陽極和共陰極兩種。共陰極是指數(shù)碼管中所有發(fā)光二極管的陰極連在一起接低電

7、平，而陽極分別由 a、b、c、d、e、f輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為高電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽極數(shù)碼管則相反，它的所有發(fā)光二極管的陽極連在一起接高電平，而陰極分別由 a、b、c、d、e、f輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為低電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。</p><p>　　由于計(jì)數(shù)器輸出的是8421BCD碼，數(shù)碼管不能直接顯示成數(shù)字，為了讓數(shù)碼管顯示人們看懂的數(shù)字，就需要把計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換成數(shù)碼

8、管顯示的阿拉伯?dāng)?shù)字，這就需要譯碼器的翻譯。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用DCD_HEX_BLUE七段發(fā)光二極管譯碼顯示器。DCD_HEX_BLUE為共陰極LED數(shù)碼管。顯示器引腳從左到右依次為：4,3,2,1。該顯示包含了譯碼功能，所以無需專門的譯碼器。正確的引腳接連方式如下圖：</p><p><b>　　3、脈沖部分</b></p><p&g

9、t;　　設(shè)計(jì)要求有一分、二分、三分的加減，就需有提供相應(yīng)的脈沖的電路，這里可考慮用三個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160來分別設(shè)計(jì)一分、二分、三分的電路。74LS160 是十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，具有異步清零、同步置數(shù)、保持狀態(tài)不變等功能,具體功能表如下：</p><p><b>　?。?）一分電路</b></p><p>　　對(duì)一分鍵電路，當(dāng)從0000變化到0011時(shí)，QA與QB

10、通過與非門接到ENP，RD則通過一個(gè)開關(guān)J3來控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0011的時(shí)候，經(jīng)過QA與QB的與非門出來的為零，使它保持0011的狀態(tài)不變，QB輸出的則是一個(gè)脈沖了。</p><p><b>　?。?）二分電路</b></p><p>　　對(duì)二分鍵電路，當(dāng)從0000變化到0011時(shí)，QA與QB通過與非門接到ENP，RD則通過一個(gè)開關(guān)J4來控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0011的時(shí)候，經(jīng)過Q

11、A與QB的與非門出來的為零，使它保持0011的狀態(tài)不變，QA輸出的則是兩個(gè)脈沖了。</p><p><b>　?。?）三分電路</b></p><p>　　對(duì)三分鍵電路，當(dāng)從0000變化到0101時(shí)，QA與QC通過與非門接到ENP，RD則通過一個(gè)開關(guān)J5來控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0101的時(shí)候，經(jīng)過QA與QC的與非門出來的為零，使它保持0101的狀態(tài)不變，QA輸出的則是三個(gè)脈沖了

12、。</p><p><b>　　4、加減置換部分</b></p><p>　　加減置換可選用一個(gè)單刀雙擲開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)三種脈沖的選用可用一個(gè)三輸入或門來進(jìn)行選擇。</p><p><b>　　5、分?jǐn)?shù)清零部分</b></p><p>　　該部分可運(yùn)用74LS192高電平清零的功能來實(shí)現(xiàn)。因只在需要時(shí)

13、進(jìn)行清零，故可安置一開關(guān)。這里可選擇跳變開關(guān)，可省去清零后讓其重新歸位的操作，電路圖如下：</p><p><b>　　四、仿真調(diào)試與分析</b></p><p>　　打開Multisim 10軟件，將電路進(jìn)行仿真調(diào)試。進(jìn)行仿真時(shí)進(jìn)行置零、加減一分、二分、三分的操作，以確定電路既能能正常運(yùn)行，又能滿足題目的設(shè)計(jì)要求。仿真電路如下：</p><p&g

14、t;　　按下調(diào)試開關(guān)，LED顯示999，再按0，將LED顯示清零。按空格Space，將開關(guān)置到加，按兩下1加一分，按兩下2加二分，按兩下3加三分。再按空格Space，將開關(guān)切換到減，按兩下1減一分，按兩下2減二分，按兩下3減三分。（按的兩下不能連續(xù)按，中間應(yīng)稍作停頓。）</p><p><b>　　五、結(jié)論與心得</b></p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，對(duì)籃球記

15、分電路的設(shè)計(jì)，使我對(duì)數(shù)字電子的一般設(shè)計(jì)和功能有了較為宏觀的了解，也提高了我們的邏輯思維能力，使我在邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步，加深了我在組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見邏輯器件的了解。另外，我還對(duì)數(shù)字電子技術(shù)這一門學(xué)科有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　剛開始看到這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)時(shí)，心中還是一片茫然，不知道從何下手。因?yàn)楫?dāng)時(shí)學(xué)數(shù)電時(shí)沒花太多的心思，很多知識(shí)都是略懂一二，最多的只是

16、為了應(yīng)付考試，沒有深入的去研究。雖然當(dāng)時(shí)也有數(shù)電實(shí)驗(yàn)，但那也是按已給的電路連好實(shí)物電路，根本沒有自行設(shè)計(jì)過電路。</p><p>　　開始電路設(shè)計(jì)只知道需要計(jì)數(shù)器，但究竟是哪一種或哪幾種并不清楚，于是就在網(wǎng)上查找，看了一些相關(guān)的設(shè)計(jì)才知道要用74LS192雙時(shí)鐘十進(jìn)制加法器和74LS160同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，但對(duì)它們的功能不清楚，于是又查看與計(jì)數(shù)器相關(guān)的知識(shí)，才對(duì)以上那兩個(gè)計(jì)數(shù)器功能有所了解，從而才開始下面的設(shè)計(jì)。

17、</p><p>　　最終完成了該課程設(shè)計(jì)，滿足了題目中的設(shè)計(jì)要求，但還有些不盡人意的地方。在進(jìn)行仿真時(shí)，對(duì)加減一二三分的操作時(shí)，需按兩下開關(guān)而且中間要有停頓來得到脈沖，以達(dá)到加減分的功能?？傆X得每次按兩下有些麻煩，要是按一下就可完成加減分的功能就方便都了，曾試圖用自動(dòng)彈起開關(guān)如J2，但按下停留的時(shí)間不夠就又自動(dòng)彈起，無法形成脈沖，故放棄了這種改動(dòng)的方法。</p><p>　　后來考慮到可

18、以在制作成品后操作時(shí)進(jìn)行改進(jìn)也能一樣達(dá)到改進(jìn)的目的。電路J3、J4、J5均改為能自動(dòng)彈起的開關(guān)后，在制成成品使用時(shí)，可長(zhǎng)按這三個(gè)開關(guān)，而后再松手，同樣可以達(dá)到一二三分的功能。這樣就能對(duì)上面提到的不足進(jìn)行有效的改進(jìn)。</p><p>　　完成了這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)，更加地清楚自己該如何的學(xué)習(xí)，如何的去掌握知識(shí)的應(yīng)用，為以后的專業(yè)發(fā)展和工作奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　六、附錄（元件明細(xì)表）<

19、/p><p>　　1、計(jì)數(shù)器74LS192（3片）2、計(jì)數(shù)器74LS160（3片）</p><p>　　3、LED顯示器（3片）</p><p><b>　　跳變開關(guān)（1個(gè)）</b></p><p><b>　　普通開關(guān)（3個(gè)）</b></p><p>　　單刀雙擲開關(guān)（1個(gè)）

20、</p><p><b>　　5、與非門（3個(gè)）</b></p><p><b>　　非門（3個(gè)）</b></p><p><b>　　或門（1個(gè)）</b></p><p><b>　　異或門（2個(gè)）</b></p><p><