數(shù)電課程設(shè)計(jì)數(shù)字競(jìng)猜游戲報(bào)告

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)字競(jìng)猜游戲班 姓 組 號(hào)：1目 錄第 1 章概述. 2第 2 章 . 2第 3 章 . 33.1 總體方案的選擇. 33.2 電路的設(shè)計(jì). 3電路實(shí)現(xiàn)的原理圖及方框圖.43.2.13.2.23.2.33.2.43.2.5電路實(shí)現(xiàn)的原理仿真.6電路實(shí)現(xiàn)的 PCB.7各單元電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)介紹.8元器件清單.12第 4 章 電路的功能測(cè)試與調(diào)試.13第 5 章 電路最終作品圖.14第 6 章 結(jié)果分析與總結(jié).15參考文獻(xiàn). 1718附.2第 1章 概述當(dāng)前，重視實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教育是各國(guó)高等教育界的發(fā)展浪潮，我國(guó)與國(guó)外教學(xué)工作的差距也主要表現(xiàn)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上。面對(duì)新的形式和新的挑

2、戰(zhàn)，完善實(shí)踐與實(shí)踐教育體系成為一種必然。實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐性教學(xué)相輔相成，缺一不可，我們?cè)趯W(xué)習(xí)課本知識(shí)的同時(shí)也要應(yīng)該注意提高自己的實(shí)踐動(dòng)手能力，這一次的課程設(shè)計(jì)就是一次很好的機(jī)會(huì)，讓我們提高實(shí)踐動(dòng)手能力，讓我們將課本學(xué)到的理論知識(shí)轉(zhuǎn)到實(shí)際運(yùn)用。這次我們小組抽選到的題目是“數(shù)字競(jìng)猜游戲”這個(gè)題目屬于不算很難，但也有很大的幾率會(huì)失敗，我相信我們最后能成功的。第 2 章 課程設(shè)計(jì)的目的與要求用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)猜數(shù)游戲邏輯電路，具體要求如下：（1） 隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)字；（2） 有三次猜數(shù)的機(jī)會(huì)，猜錯(cuò)一次，記錄并顯示一次；（3） 猜對(duì)后顯示出答案。所謂的猜數(shù)游戲，就是指用戶對(duì)數(shù)字進(jìn)行競(jìng)猜，而數(shù)字是隨

3、機(jī)給出的，用戶猜對(duì)數(shù)字，電路會(huì)給出相關(guān)的反饋，同樣，猜錯(cuò)系統(tǒng)也會(huì)給出不同的反饋。由此看來，電路的實(shí)現(xiàn)需要一位裁判，裁判可以控制電路系統(tǒng)的復(fù)位與隨機(jī)數(shù)的生成。3第 3 章設(shè)計(jì)的具體步驟3.1 猜數(shù)字部分由 74LS148 優(yōu)先編碼器組成。數(shù)字的產(chǎn)生可以采用74LS161 計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，先及時(shí)一段時(shí)間，按 P 開關(guān)使示數(shù)保持，之后輸入所猜的數(shù)字，與產(chǎn)生數(shù)字進(jìn)行比較。每輸入一個(gè)數(shù)字，按下一次單脈沖，若答案不對(duì)，第一個(gè) 74LS194 的位移寄存器向右位移，產(chǎn)生一個(gè)“1”，第一個(gè)燈泡點(diǎn)亮，若答對(duì)，第二個(gè) 74LS194 位移寄存器置入正確答案并輸出，以此類推，可設(shè)定允許猜的次數(shù)。猜完一輪，可以再次猜下一

4、輪。3.2 3.2.1 （1）總體電路的方框圖（2）總體電路的原理圖由于線路比較復(fù)雜故采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方法接線，使得原理圖簡(jiǎn)單清晰明了，但是缺點(diǎn)在于容易出錯(cuò)，這要求我們?cè)诶L制原理圖的適合更需要專心與細(xì)心，任何一個(gè)微小的地方或許都會(huì)導(dǎo)致原理圖的錯(cuò)誤從而導(dǎo)致電路出錯(cuò)，無法實(shí)現(xiàn)其功能。這些看似很細(xì)小的問題造成的結(jié)果都是難以想象的，有可能導(dǎo)致電路重新繪制。53.2.2 （1）原理圖的總體仿真根據(jù)觀察仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給電路借上電源標(biāo)碼器首先會(huì)輸出0000，但是用戶這時(shí)候沒開始按鍵，比較器也會(huì)將 0000 與隨機(jī)數(shù)向比較，得出的答案也會(huì)使得燈亮，就相當(dāng)于用掉了一次機(jī)會(huì)，考慮下，再加入一個(gè)二極管，似的滿足三次機(jī)

5、會(huì)的要求。 在產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的脈沖中放置一個(gè)開關(guān)，使得脈沖關(guān)閉，隨機(jī)數(shù)能顯示，再次打開關(guān)閉，隨機(jī)數(shù)會(huì)被再次重新輸出。6（2）脈沖信號(hào)的原理圖仿真因?yàn)槭稚系牟牧吓c電子元件有限，所以此處采用了多諧振蕩器的簡(jiǎn)單電路，實(shí)現(xiàn)了 100HZ 方波脈沖的產(chǎn)生。3.2.3電路實(shí)現(xiàn)的 PCB 圖電7路比較簡(jiǎn)單，所以此次了分模塊進(jìn)行制作，其余模塊才用洞洞板制作。下面會(huì)詳細(xì)介紹。3.2.4 （1）鍵盤編碼電路鍵盤編碼電路是由兩片7 是837 且 、 10 ( 為 (5)10=(101)2 的反碼 ) 這就是優(yōu)先編碼器的工作原理。8（2）脈沖電路在本設(shè)計(jì)中，采用的是精度不高的，由集成電路555 與RC 組成的多諧振蕩器。

6、其具體電路如圖接通電源后，電容 C1被充電，vC 上升，當(dāng) vC 上升到大于 2/3VCC 時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，放電管 T 導(dǎo)通，此時(shí) v0 為低電平，電容 C1 通過 R2 和T 放電，使 vC 下降。當(dāng) vC 下降到小于 1/3VCC 時(shí)，觸發(fā)器被置位，v0 翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器 C1 放電結(jié)束,所需的時(shí)間為 ：vc當(dāng) C1 放電結(jié)束時(shí)， T 截止，VCC 將通過 R1、R2 向電容器 C1 充電，圖 2 vC 由 1/3VCC 上升到 2/3VCC 所需的時(shí)為：當(dāng) vC 上升到 2/3VCC 時(shí)，觸發(fā)器又被復(fù)位發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為。 f 9（3）

7、譯碼顯示電路 BCD /極 碼- abcd為 a g是 7 10（4） 錯(cuò)誤顯示電路此電路由 74LS194 加上發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)， 74LS194 是一個(gè)4 位雙向移位寄存器，最高時(shí)鐘脈沖為 36MHZ，其中：D0D1為并行輸入端；Q0Q3 為并行輸出端；SR-右移串引輸入端；SL-左移串引輸入端；S1、S0-操作模式控制端； -為直接無條件清零端； CP-為時(shí)鐘脈沖輸入端。當(dāng)用門電路控制 74LS194的脈沖端，當(dāng)猜錯(cuò)時(shí)給一個(gè)脈沖，使得右移，燈亮。脈沖控制電路由下圖實(shí)現(xiàn)113.2.5 （元）555定時(shí)器U1010.112USB 母座覆銅板洞洞板合計(jì)0.7813.83第 4 章電路的功能測(cè)試與

8、調(diào)試對(duì)各各功能進(jìn)行調(diào)試的過程中，發(fā)現(xiàn)分模塊的功能能實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的效果和現(xiàn)象，但是把模塊組合一起之后，卻無法實(shí)現(xiàn)其功能。兩個(gè)譯碼電路功能完好，100HZ 方波發(fā)生器功能完好，0-9 循環(huán)計(jì)數(shù)器功能完好，但是將其連入主體電路中卻無法實(shí)現(xiàn)其功能，檢查電路接線完好無錯(cuò)，跳線飛線完好無錯(cuò)。13第 5 章電路最終作品圖（1）模塊一：數(shù)碼管譯碼電路(2)100hz 方波信號(hào)發(fā)生電路14（3）0 到 9 循環(huán)電路（5） 主體電路成品15第 6 章結(jié)果分析與總結(jié)數(shù)字電子技術(shù)是一門理論與實(shí)踐密切相關(guān)的學(xué)科，如果光靠理論，我們就會(huì)學(xué)的頭疼，如果借助實(shí)驗(yàn)，效果就不一樣了，特別是數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，能讓我們自己去驗(yàn)證一下書上的理論，自己去設(shè)計(jì)，這有利于培養(yǎng)我們的實(shí)際設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。, ,更,在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就