游戲機(jī)EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告

燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)題目： 游戲機(jī) 學(xué)院（系）： 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱(chēng)： 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：電子實(shí)驗(yàn)中心 學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)（班級(jí)）設(shè)計(jì)題目游戲機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)三個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示0-9按下按鈕，數(shù)碼管按照不同的速率顯示，松開(kāi)按鈕，顯示停止，當(dāng)三個(gè)數(shù)相同時(shí)表示游戲獲勝用指示燈和蜂鳴器表示輸贏情況：指示燈亮表明獲勝，三個(gè)數(shù)不同時(shí)蜂鳴器蜂鳴3秒鐘復(fù)位按鈕使顯示回到初始狀態(tài)設(shè)計(jì)要求用數(shù)碼管完成顯示功能使用時(shí)鐘頻率控制顯示速率用紅色信號(hào)指示燈和蜂鳴器提示輸贏工作量學(xué)會(huì)使用Max+PlusII軟件和實(shí)驗(yàn)箱；獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)，編程下載、連接電路和調(diào)試；參加答辯并書(shū)寫(xiě)任務(wù)書(shū)。工作計(jì)劃1. 了解EDA的基本知識(shí)，學(xué)習(xí)使用軟件Max+PlusII，下發(fā)任務(wù)書(shū)，開(kāi)始電路設(shè)計(jì)；2. 學(xué)習(xí)使用實(shí)驗(yàn)箱，繼續(xù)電路設(shè)計(jì)；3. 完成電路設(shè)計(jì)；4. 編程下載、連接電路、調(diào)試和驗(yàn)收；5. 答辯并書(shū)寫(xiě)任務(wù)書(shū)。參考資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社.EDA課程設(shè)計(jì)B指導(dǎo)書(shū).指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字金海龍說(shuō)明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。2012年12月20 日 2012年12月20 日 目 錄第1章 摘要4第2章 引言4 第3章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 53.1 設(shè)計(jì)思路、模塊介紹 5 3.2 真值表 5第4章 基本原理圖及波形仿真圖6 4.1 原理圖6 4.2 波形仿真圖9第5章 管腳鎖定及硬件連接 11心得體會(huì) 12參考文獻(xiàn) 13第1章 摘 要 EDA技術(shù),就是指以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體,以硬件描述語(yǔ)言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式,以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開(kāi)發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具,通過(guò)有關(guān)的開(kāi)發(fā)軟件,自動(dòng)完成用軟件方式設(shè)計(jì)的電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒囊婚T(mén)新技術(shù)。 利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 用軟件的方式設(shè)計(jì)硬件； 用軟件方式設(shè)計(jì)的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由有關(guān)的開(kāi)發(fā)軟件自動(dòng)完成的； 設(shè)計(jì)過(guò)程中可用有關(guān)軟件進(jìn)行各種仿真； 系統(tǒng)可現(xiàn)場(chǎng)編程在線升級(jí)； 整個(gè)系統(tǒng)可集成在一個(gè)芯片上,體積小、功耗低、可靠性高。因此,EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。 第2章 引 言 數(shù)字電路主要是基于兩個(gè)信號(hào)(我們可以簡(jiǎn)單的說(shuō)是有電壓和無(wú)電壓),用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路我們稱(chēng)之為數(shù)字電路,它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理等功能,數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。 設(shè)計(jì)過(guò)程采用科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,先認(rèn)真閱讀任務(wù)書(shū),明確任務(wù)要求,確定主要元件,然后進(jìn)行功能描述,列出真值表,再確定總體設(shè)計(jì)思路,劃分各部分功能模塊,然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì),決定各個(gè)功能模塊中的內(nèi)部電路,按功能要求對(duì)個(gè)功能模塊進(jìn)行連接,然后通過(guò)MAX+plus對(duì)數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)同步模擬分析,得到波形仿真圖驗(yàn)證功能,如果所得波形與真值表一致,證明電路能實(shí)現(xiàn)要求的功能，基本上符合實(shí)驗(yàn)要求，最后進(jìn)行管腳鎖定和硬件連接，上箱測(cè)試并調(diào)試。第3章 設(shè)計(jì)說(shuō)明3.1 設(shè)計(jì)思路，模塊介紹該設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)為：（1）三個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示0-9（2）按下按鈕，數(shù)碼管按照不同的速率顯示，松開(kāi)按鈕，顯示停止，當(dāng)三個(gè)數(shù)相同時(shí)表示游戲獲勝（3）用指示燈和蜂鳴器表示輸贏情況：指示燈亮表明獲勝，三個(gè)數(shù)不同時(shí)蜂鳴器蜂鳴3秒鐘（4）復(fù)位按鈕使顯示回到初始狀態(tài)因此，根據(jù)技術(shù)參數(shù)，將整個(gè)系統(tǒng)分為四個(gè)模塊：分頻部分、計(jì)數(shù)部分、比較部分、顯示部分。分頻部分由一個(gè)74161計(jì)數(shù)器構(gòu)成，利用74161的分頻功能，將輸入頻率分為該頻率的1/2、1/4、1/8，把這三個(gè)不同頻率的脈沖分別作為三個(gè)計(jì)數(shù)器的脈沖信號(hào)。計(jì)數(shù)部分分別由一個(gè)74160計(jì)數(shù)器構(gòu)成，輸出端經(jīng)由靜態(tài)數(shù)碼管譯碼輸出三個(gè)十進(jìn)制數(shù)。由于分頻部分給出三個(gè)不同的頻率信號(hào)，所以三個(gè)數(shù)碼管循環(huán)速率不一致。當(dāng)一次計(jì)數(shù)結(jié)束，應(yīng)用74160計(jì)數(shù)器的清零端實(shí)現(xiàn)清零功能。比較部分由三輸入與非門(mén)、反邏輯三輸入與非門(mén)和雙輸入或門(mén)各4個(gè)和一個(gè)四輸入與非門(mén)組成的門(mén)電路構(gòu)成。對(duì)輸出的3個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行比較，如果數(shù)碼管循環(huán)停止時(shí)三個(gè)數(shù)字相同，則輸出高電平；若不同，則輸出低電平。顯示部分由LED燈和蜂鳴器構(gòu)成。如果游戲獲勝，比較部分輸出高電平驅(qū)動(dòng)LED燈亮。如果游戲失敗，比較部分輸出低電平，通過(guò)反相器輸出高電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器蜂鳴三秒。3.2 真值表（1）四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器74161真值表（2）十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器74160真值表第4章 基本原理圖及波形仿真圖4.1原理圖（1）分頻部分原理圖（2）計(jì)數(shù)部分原理圖（3）比較部分原理圖（4）顯示部分原理圖（5）游戲機(jī)原理圖4.2波形仿真圖（1）分頻部分波形仿真圖（2）計(jì)數(shù)部分波形仿真圖（3）比較部分波形仿真圖（4）顯示部分波形仿真圖（5）游戲機(jī)波形仿真圖第5章 管腳鎖定及硬件連接輸入管腳鎖定：clk1-PIN189 1Hz-PIN192 kaishi-PIN39 fuwei-PIN40輸出管腳鎖定：1D0-PIN127 1D1-PIN128 1D2-PIN131 1D3-PIN132 1D4-PIN133 1D5-PIN134 1D6-PIN135 1D7-PIN136 2D0-PIN139 2D1-PIN140 2D2-PIN141 2D3-PIN142led-PIN12 fmq-PIN38IODS1- PIN94 IODS2- PIN95 IODS3- PIN96硬件連接：PIN192與頻率21連接PIN189與頻率7連接心得體會(huì)我是懷著很忐忑的心理開(kāi)始這次EDA課程設(shè)計(jì)的，雖然我的數(shù)字電子技術(shù)學(xué)的并不是很好，理論基礎(chǔ)很差，但是當(dāng)真正接觸到EDA技術(shù)之后，我發(fā)現(xiàn)它變得沒(méi)那么神秘了，反而變得很有趣。EDA課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)是對(duì)知識(shí)的一種梳理，把數(shù)電教材和EDA指導(dǎo)書(shū)中的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)知識(shí)系統(tǒng)。這次EDA課程設(shè)計(jì)直接幫助我提高了對(duì)數(shù)字電子技術(shù)這門(mén)課的理解，通過(guò)它我可以更深入的探究某個(gè)元器件的工作原理和作用，嘗試不同器件組合后可以實(shí)現(xiàn)的功能。我這次的EDA課題是游戲機(jī)剛拿到這個(gè)課題時(shí)覺(jué)得真是眼前一抹黑，但仔細(xì)研究之后，我發(fā)現(xiàn)這和老師上課時(shí)給我們講過(guò)的老虎機(jī)的原理是一樣的。因此，最初我理所當(dāng)然的的選擇了74161計(jì)數(shù)器、74160計(jì)數(shù)器和7485比較器，但是在隨后的設(shè)計(jì)中，我一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)用7485構(gòu)成比較部分的功能，最后只能退而求其次，用門(mén)電路設(shè)計(jì)了比較部分。EDA課程設(shè)計(jì)真的是講究慢工出細(xì)活，從元器件的選擇到每一個(gè)模塊的組合調(diào)試都是絕對(duì)是急不來(lái)的，這很鍛煉我們的毅力，我想這也是搞研究的人必備的素質(zhì)吧。我們平時(shí)學(xué)習(xí)，大部分時(shí)間都是用在理論上的，這導(dǎo)致我們的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力不是太強(qiáng)，這次課程設(shè)計(jì)給了我們一個(gè)把理論與實(shí)踐結(jié)合的機(jī)會(huì)，讓我們用一種立體的思維去學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)。同時(shí)，這也將為我們以后學(xué)習(xí)其他的專(zhuān)業(yè)知識(shí)提供有力的幫助。在這次EDA課程設(shè)計(jì)進(jìn)行波形模擬時(shí)，我發(fā)現(xiàn)我的波形與設(shè)計(jì)不符，經(jīng)過(guò)老師的熱心指導(dǎo)和指正，我找出并改正了其中的錯(cuò)誤。真的非常感謝兩位實(shí)驗(yàn)老師對(duì)我們的指導(dǎo)和督促，讓我們這次EDA課程設(shè)計(jì)能夠及時(shí)、有效地進(jìn)行。我十分珍惜這次的EDA課程設(shè)計(jì)，我感覺(jué)收獲良多。參考文獻(xiàn)1 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 常丹華主編，電子工業(yè)出版社，2011年 2 EDA課程設(shè)計(jì)B指導(dǎo)書(shū)周蓮蓮 鄭兆兆 陳白，2012年燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：該生學(xué)習(xí)態(tài)度 （認(rèn)真 較認(rèn)真 不認(rèn)真） 該生遲到、早退現(xiàn)象 （有 無(wú)）該生依賴(lài)他人進(jìn)行設(shè)計(jì)情況 （有 無(wú)）平時(shí)成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 2012 年