數電課程設計數字競猜游戲報告

1、數字電子技術課程設計報告數字競猜游戲班 姓 組 號：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 電路的設計. 3電路實現的原理圖及方框圖.43.2.13.2.23.2.33.2.43.2.5電路實現的原理仿真.6電路實現的 PCB.7各單元電路的詳細設計介紹.8元器件清單.12第 4 章 電路的功能測試與調試.13第 5 章 電路最終作品圖.14第 6 章 結果分析與總結.15參考文獻. 1718附.2第 1章 概述當前，重視實驗與實踐教育是各國高等教育界的發(fā)展浪潮，我國與國外教學工作的差距也主要表現在實踐教學環(huán)節(jié)上。面對新的形式和新的挑

2、戰(zhàn)，完善實踐與實踐教育體系成為一種必然。實驗與實踐性教學相輔相成，缺一不可，我們在學習課本知識的同時也要應該注意提高自己的實踐動手能力，這一次的課程設計就是一次很好的機會，讓我們提高實踐動手能力，讓我們將課本學到的理論知識轉到實際運用。這次我們小組抽選到的題目是“數字競猜游戲”這個題目屬于不算很難，但也有很大的幾率會失敗，我相信我們最后能成功的。第 2 章 課程設計的目的與要求用中小規(guī)模集成電路設計猜數游戲邏輯電路，具體要求如下：（1） 隨機產生一個一位十進制數字；（2） 有三次猜數的機會，猜錯一次，記錄并顯示一次；（3） 猜對后顯示出答案。所謂的猜數游戲，就是指用戶對數字進行競猜，而數字是隨

3、機給出的，用戶猜對數字，電路會給出相關的反饋，同樣，猜錯系統(tǒng)也會給出不同的反饋。由此看來，電路的實現需要一位裁判，裁判可以控制電路系統(tǒng)的復位與隨機數的生成。3第 3 章設計的具體步驟3.1 猜數字部分由 74LS148 優(yōu)先編碼器組成。數字的產生可以采用74LS161 計數器實現，先及時一段時間，按 P 開關使示數保持，之后輸入所猜的數字，與產生數字進行比較。每輸入一個數字，按下一次單脈沖，若答案不對，第一個 74LS194 的位移寄存器向右位移，產生一個“1”，第一個燈泡點亮，若答對，第二個 74LS194 位移寄存器置入正確答案并輸出，以此類推，可設定允許猜的次數。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雜故采用網絡標號的方法接線，使得原理圖簡單清晰明了，但是缺點在于容易出錯，這要求我們在繪制原理圖的適合更需要專心與細心，任何一個微小的地方或許都會導致原理圖的錯誤從而導致電路出錯，無法實現其功能。這些看似很細小的問題造成的結果都是難以想象的，有可能導致電路重新繪制。53.2.2 （1）原理圖的總體仿真根據觀察仿真結果發(fā)現，給電路借上電源標碼器首先會輸出0000，但是用戶這時候沒開始按鍵，比較器也會將 0000 與隨機數向比較，得出的答案也會使得燈亮，就相當于用掉了一次機會，考慮下，再加入一個二極管，似的滿足三次機

5、會的要求。 在產生隨機數的脈沖中放置一個開關，使得脈沖關閉，隨機數能顯示，再次打開關閉，隨機數會被再次重新輸出。6（2）脈沖信號的原理圖仿真因為手上的材料與電子元件有限，所以此處采用了多諧振蕩器的簡單電路，實現了 100HZ 方波脈沖的產生。3.2.3電路實現的 PCB 圖電7路比較簡單，所以此次了分模塊進行制作，其余模塊才用洞洞板制作。下面會詳細介紹。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）脈沖電路在本設計中，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 vC 上升到大于 2/3VCC 時，觸發(fā)器被復位，放電管 T 導通，此時 v0 為低電平，電容 C1 通過 R2 和T 放電，使 vC 下降。當 vC 下降到小于 1/3VCC 時，觸發(fā)器被置位，v0 翻轉為高電平。電容器 C1 放電結束,所需的時間為 ：vc當 C1 放電結束時， 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 所需的時為：當 vC 上升到 2/3VCC 時，觸發(fā)器又被復位發(fā)生翻轉，如此周而復始，在輸出端就得到一個周期性的方波，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） 錯誤顯示電路此電路由 74LS194 加上發(fā)光二極管實現， 74LS194 是一個4 位雙向移位寄存器，最高時鐘脈沖為 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-為時鐘脈沖輸入端。當用門電路控制 74LS194的脈沖端，當猜錯時給一個脈沖，使得右移，燈亮。脈沖控制電路由下圖實現113.2.5 （元）555定時器U1010.112USB 母座覆銅板洞洞板合計0.7813.83第 4 章電路的功能測試與

8、調試對各各功能進行調試的過程中，發(fā)現分模塊的功能能實現應有的效果和現象，但是把模塊組合一起之后，卻無法實現其功能。兩個譯碼電路功能完好，100HZ 方波發(fā)生器功能完好，0-9 循環(huán)計數器功能完好，但是將其連入主體電路中卻無法實現其功能，檢查電路接線完好無錯，跳線飛線完好無錯。13第 5 章電路最終作品圖（1）模塊一：數碼管譯碼電路(2)100hz 方波信號發(fā)生電路14（3）0 到 9 循環(huán)電路（5） 主體電路成品15第 6 章結果分析與總結數字電子技術是一門理論與實踐密切相關的學科，如果光靠理論，我們就會學的頭疼，如果借助實驗，效果就不一樣了，特別是數字電子技術實驗，能讓我們自己去驗證一下書上的理論，自己去設計，這有利于培養(yǎng)我們的實際設計能力和動手能力。, ,更,在設計過程中，經常會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，但實際接上電路，總是實現不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。我沉得做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內容有限，所以在這次課程設計過程中，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。平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設計，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，平時看課本，這次看了，下次就