数字逻辑课程设计报告_密码验证计时警报限时器.doc

计算机科学学院 课程设计报告 课程 数字电子技术 题目密码验证竞猜游戏50秒计时 警报限时器设计 年级 专业 学号 学生 任课教师 年 月 日 课程设计题目 密码验证竞猜游戏50秒计时警报限时器设计 验收 时间 验收 地点 指导 教师 小组 成员 具体分工 备注 独立完成 课题总体设计思想概述 设计本次课程设计的灵感是在我在电视上看到的一个《购物街》节目中的限时猜商品价格游戏有感而发而来的，于是我就想做一个与之类似的竞猜游戏50秒计时警报限时器，并且加入用户密码输入部分。在游戏开始时，由主持人或是系统控制人输入正确的密码，若是密码正确，则开始计时，时间显示为00—49；当时间到达40秒时开始输出警报；到了49秒则游戏结束。本次设计主要由密码输入部分、计时部分和输出警报结束部分这三个部分构成。 分课题 名称 密码验证竞猜游戏50秒计时警报限时器设计 设 计 目 的 1.熟练掌握数字逻辑时序电路的操作和运用； 2.将课本知识很好的运用于实践中进行设计； 3.在设计调试过程中，加强了对软件平台的熟悉，对于软件的使用有进一步的提高； 4.根据理论联系实际，加强对数字逻辑知识的了解及认识。 设 计 原 理 功能概述： 完成此电路需由三大部分来构成：密码输入部分、计时部分和输出警报结束部分。 先执行第一部分，当输入四位正确的密码后，启动第二部分，即计数部分。当计数时间一到，则进入第三部分，即输出警报结束部分，此部分有两个输出。一个是当到达40秒时，输出警报；另一个是到达49秒时，时间已到，游戏结束。 密码输入部分主要由一些异或门(74LS86)、非门(74LS04)以及与门(74LS08)组成，此部分电路较简单。计时部分主要由两个74LS161组成，形成模50计数器。最后的输出警报结束部分由一个74LS138及与门(74LS08)构成输出部分。外加上其他几个逻辑门，大概需要8个芯片。电路相对简单，由我一人独立完成。 功能框图： 设 计 方 案 密码输入部分： 由一片74LS86异或门和一片74LS04非门和一片74LS08与门构成。 设置四个输入为用户的密码输入部分，而另外的四个输入为厂家原先自定的输入部分。当用户输入四个密码A1、A2、A3、A4（密码都是由0和1组成），与原来设定的密码B1、B2、B3、B4（此处先假设预设为0011，可以随意改变）相对应，并分别进行比较。若它们都相同，则输出1且第一盏指示灯亮；若不相同，则输出0且灯不亮。 计时部分： 由两片74LS161计数器以及一片74LS00与非门构成模50计数器。 当第一部分输出为1，即密码输入正确时，进入此部分电路。显示器由00开始跳动，当时钟脉冲从00跳到49，显示器也由00跳到49时，此时的输出为0100，1001，即为十进制的49，此时游戏结束。显示器继续回到00后再次循环跳动。 输出警报结束部分： 由一片74LS138译码器和一片74LS08与门构成输出部分。 令三个1作为74LS138的输入A、B、C，~G2A、~G2B为使能端，接低电平，即接0。G1的输入由计时部分中的第二高位决定，当G1输入为1时，即计时部分中首位为4（0100）时，保证了第八个输出~Y7为0，其他输出（~Y0至~Y6）为1，第八个输出接一个非门后，最后的输出为1，此时第二盏指示灯亮，表示警告时间快到了。再通过两个与门确定最后显示为49（0100 1001）时，输出为1，第三盏指示灯亮，表示时间到了，游戏结束。 实验电路图见最后一页注释。 测 试 方 案 令原先设定的密码假设预设为0011（可以随意改变），用户首先进行密码输入。当用户输入的四位密码与0011不相同时，第一盏指示灯不亮；当用户输入的密码与0011相同时，即密码正确，此时观察到第一盏指示灯亮，且两个显示器由00开始跳动。 电路在时钟脉冲CP的控制下，开始模50的计数，电路由0000，0000循环到0100，1001。显示器也由00、01、02……09、10、11……一直跳动到48、49。当显示器跳动到40时，计数部分输出也为0100，0000时，警报信号发生，第二盏指示灯亮，时间将到。当显示信号到达49时，计数部分输出也为0100，1001时，最后的输出为1，第三盏指示灯亮，时间一到，游戏结束。 用户只需进行四位密码输入，在密码输入部分进行输入，输入正确密码后运行后面的电路