籃球比賽數(shù)字計分器.doc

學(xué)年論文（課程論文、課程設(shè)計）題目： 籃球比賽數(shù)字計分器 作者： 所在學(xué)院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)年級： 電信09-1 指導(dǎo)教師： 職稱：講師 2011年6月25日 摘要： 數(shù)字集成電路是將元器件和連線集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字集成電路中包含的門電路或元、器件數(shù)量，可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)模集成（）電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成（）電路、超大規(guī)模集成電路和特大規(guī)模集成（）電路。 應(yīng)用的仿真工具Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計，通過Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程。對應(yīng)籃球比賽規(guī)則記分的系統(tǒng)的要求，籃球記分有1分、2分和3分的情況，通過對電路輸入一個脈沖、兩個脈沖、三個脈沖，使得計數(shù)器對分數(shù)進行統(tǒng)計，這需要三個脈沖分路。電路要具有加分、減分及顯示的功能。綜合應(yīng)用數(shù)字電路初步設(shè)計，Multisim仿真和DXP的初步應(yīng)用關(guān)鍵詞： 籃球計分器設(shè)計 Multisim仿真 DXP 引言電子課程設(shè)計是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是將理論知識和實踐能力相統(tǒng)一的一個環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個環(huán)節(jié)。在許多領(lǐng)域中計時器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲中的倒時器，交通信號燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機、還可以用來做為各種藥丸，藥片，膠囊在指定時間提醒用藥等等，由此可見計時器在現(xiàn)代社會是何其重要的。 而對于體育的興趣我就選擇了籃球記分牌這個題目,所以有這樣一個機會的我真的很興奮同時我也有機會提升自己在數(shù)字電路中理論的能力.正文1. 設(shè)計主要任務(wù)及要求要求：（1）分別記錄兩隊得分情況；（2）進球得分加2分，罰球進球得分加1分；（3）糾正錯判得分減2分或1分；（4）分別用三個數(shù)碼管顯示器記錄兩隊的得分情況。 目的：（1）熟悉中規(guī)模集成可逆計數(shù)器，譯碼器和顯示器的功能；（2）培養(yǎng)創(chuàng)造性地運用所學(xué)知識進行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的能力和興趣；（3）了解數(shù)字系統(tǒng)的實驗及調(diào)試方法，以及一般故障的排除方法。2.設(shè)計方案及原理據(jù)籃球比賽情況，有得1、2、3分的情況，還有減分的情況，電路要具有加、減分顯示的功能。用兩片四位二進制加法計數(shù)器74LS161組成二、三進制計數(shù)器，控制加2、3分的計數(shù)脈沖，3片十進制可逆計數(shù)器74LS192組成的加、減分計數(shù)器用于總分累加，最多可計999。譯碼器顯示器用于顯示分數(shù)。2、1設(shè)計單元電路2、1、1二進制加法計數(shù)器74LS161 管腳圖介紹：時鐘CP和四個數(shù)據(jù)輸入端P0P3清零/MR使能CEP，CET置數(shù)PE數(shù)據(jù)輸出端Q0Q3以及進位輸出TC. (TC=Q0Q1Q2Q3CET)置數(shù)控制端：當(dāng)=0且無復(fù)位信號時，可以從輸入端輸入一個任意數(shù)并保持在芯片中,以后計數(shù)將從此數(shù)開始,此數(shù)稱為預(yù)置數(shù)。如輸入數(shù)1001，計數(shù)器將按下面的方式循環(huán)：工作狀態(tài)控制端EP和ET：當(dāng)無預(yù)置數(shù)且無異步復(fù)位時，若ET=0，則電路保持原態(tài)且無進位，當(dāng)ET=1時，若EP=0，則電路保持原態(tài)且有進位，若EP=1，電路為計數(shù)狀態(tài)。表.4.3為74LS161的真值表： CP RDLDEPWT工作狀態(tài) *0 * * 置0 1 0* 預(yù)置數(shù) *1 101 保持 *1 1*0 保持（C=0） 1111 計數(shù)2、1、2十進制可逆計數(shù)器74LS192引腳圖管腳及功能表74LS192是同步十進制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號如圖所示： 74LS192的引腳排列及邏輯符號為置數(shù)端，為加計數(shù)端，為減計數(shù)端，為非同步進位輸出端， 為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P3為計數(shù)器輸入端，為清除端，Q0、Q1、Q2、Q3為數(shù)據(jù)輸出端。其功能表如下：輸入 輸出MRP3P2P 1P0Q 3Q 2Q 1Q 01 0 0 0 00 0 d c b a d c b a0 11 加計數(shù)0 1 1 減計數(shù)圖中： 74LS192的功能表2.1.3、七段顯示器半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七段發(fā)光二極管（Light Emitting Diode）組成，簡稱LED。共陰共陽的判斷： 可以假設(shè)它是共陽的，那么任一段串入一個100歐姆電阻到5V相應(yīng)段就會被點亮；否則為共陰的數(shù)碼管。 2.1.4、七段顯示譯碼器74LS48 7448是一種與共陰極數(shù)字顯示器配合使用的集成譯碼器。74LS48是一個BCD七段譯碼LED驅(qū)動器 74lLS48功能表（1）正常譯碼顯示。LT=1，BI/RBO=1時，對輸入為十進制數(shù)l15的二進制碼（00011111）進行譯碼，產(chǎn)生對應(yīng)的七段顯示碼。（2）滅零。當(dāng)LT=1，而輸入為0的二進制碼0000時，只有當(dāng)RBI =1時，才產(chǎn)生0的七段顯示碼,如果此時輸入RBI =0 ，則譯碼器的ag輸出全0，使顯示器全滅；所以RBI稱為滅零輸入端。（3）試燈。當(dāng)LT=0時，無論輸入怎樣，ag輸出全1，數(shù)碼管七段全亮。由此可以檢測顯示器七個發(fā)光段的好壞。 LT稱為試燈輸入端。（4）特殊控制端BI/RBO。BI/RBO可以作輸入端，也可以作輸出端。 作輸入使用時，如果BI=0時，不管其他輸入端為何值，ag均輸出0，顯示器全滅。因此BI稱為滅燈輸入端。 作輸出端使用時，受控于RBI。當(dāng)RBI=0，輸入為0的二進制碼0000時，RBO=0，用以指示該片正處于滅零狀態(tài)。所以，RBO 又稱為滅零輸出端。7448使用方法：用于共陰數(shù)碼管的譯碼電路7448內(nèi)部有限流電阻，故后接數(shù)碼管時不需外接限流電阻。由于7448拉電流能力?。?mA）,灌電流能力大（6.4mA）,所以一般都要外接電阻推動數(shù)碼3.仿真測試步驟及結(jié)果、數(shù)據(jù)分析4電路元件清單（1）74LS161三片 74LS192 三片 74LS48三片 BS201A三片EDA仿真軟件-MULTISIM10 （2）電容 電阻 單刀雙擲開關(guān) 電路版 導(dǎo)線 各種焊接工具5簡述電路PCB板制作過程，給出系統(tǒng)電路原理圖、系統(tǒng)PCB原理圖。 總原理圖16. 結(jié)論7體會及感想、收獲數(shù)電課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。這次課程設(shè)計的題目是籃球比賽數(shù)字計分器。初看題目不知該如何下手，畢竟課程設(shè)計不同于實驗課，電路圖都要自己設(shè)計。不過還是在不斷的堅持和努力之下很好的完成了這次的數(shù)字電路課程設(shè)計。通過這次的課程設(shè)計，我有很大的收獲。通過這次課程設(shè)計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設(shè)計過程中，我們通過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理，和芯片上的選擇。這個方案總共使用了3片74LS161，3片74LS192，3片譯碼器74LS48，3個數(shù)碼管顯示器，還有一些基本的邏輯門的芯片。我覺得做課程設(shè)計不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次數(shù)電課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準。全面系統(tǒng)的理解了編譯原理程序構(gòu)造的一般原理和基本實現(xiàn)方法，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。把學(xué)過的計算機編譯原理的知識強化，能夠把課堂上學(xué)的知識通過自己設(shè)計的程序表示出來，加深了對理論知識的理解。查閱參考書的獨立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們在設(shè)計電路時，遇到很多不理解的東西，有的我們通過查閱參考書弄明白，有的通過網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時間和資料有限我們更多的還是獨立思考。這次的課程設(shè)計是我充分認識到圖書館資源的重要性，以前都很少去圖書館查閱資料，實在是一個大的失誤，以后要學(xué)會充分利用圖書資源。這次課程設(shè)計我