基于《数字电路》的篮球记分器设计参考.doc

课程设计报告 题 目：基于《数字电路》的篮球记分器设计 学 年：2014-2015学 期：第一学期 专 业：汽车电子 班 级：2班 学 号：xxxxx姓 名： xxxx 学 号：xxxx姓 名： xxxxxx 学 号：xxxx姓 名： 冉冬镜 指导教师:xxxx 时 间：xxxx年xx月xx日-xxxx年xx月xx日 基于《数字电路》的篮球记分器设计 一、设计内容与要求 基于《数字电路》设计一个篮球比赛记分显示器。 基本要求： （1）电路具有进球得分加2分或3分，罚球进球得分加1分的功能。 （2）电路具有纠正错判得分减3分、2分或1分功能。 （3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。 （4）每次篮球比赛后显示器可清零。 功能描述： （1）加分功能：当加、减分置换开关S4拨到加分档时，按下相应的按钮开关S1A、S2A、S3A时，可以分别进行加1分、2分3分。 （2）减分功能：当加、减分置换开关S4拨到减分档时，按下相应的按钮开关S1A、S2A、S3A时，可以分别进行减1分、2分3分。 （3）清零功能：当按下跳变开关S5时，可以将显示器上的数据清零。 二、元器件清单 1、计数器74LS192D（3片） 2、计数器74LS160D（3片） 3、LED显示器（3片） 跳变开关（1个） 普通开关（3个） 单刀双掷开关（1个） 5、与非门（3个） 非门（3个） 或门（1个） 异或门（2个） 6、5V直流电源（6个） 7、5V1kHz交流电源（1个） 8、接地（1个） 9、导线若干 三、设计方案及电路原理分析 根据篮球比赛规则，篮球记分有1分、2分、3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路 （用三片四位二进制加法计数器74LS160D组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲。） 电路要具有加分、减分功能。当球队比赛得分时，用加法计分器通过控制分路加相应的分数；如果裁判误判了，可用减法计数器减掉误判的分数 （用三片十进制可逆计数器74LS192D组成的加、减分计数器，用于加、减分及总分累加，最多可计999）。 电路要具有显示功能。（用三片LED显示器，显示器用于显示分数）。 电路框图 1、脉冲部分 设计要求有一分、二分、三分的加减，就需有提供相应的脉冲的电路，这里我们用三个十进制计数器74LS160D来分别设计一分、二分、三分的电路。74LS160D 是十进制加法计数器，具有异步清零、同步置数、保持状态不变等功能,具体引脚图、功能表如下： （1）一分电路 对一分电路，当输出从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，QA与QB经过与非门的输出为零，使它保持0011的状态不变，CLR则通过一个开关S1A来控制，S1A闭合时，QB输出的则是一个脉冲。 （2）二分电路 对二分电路，当从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，QA与QB经过与非门出来的为零，使它保持0011的状态不变，CLR则通过一个开关S2A来控制，S2A闭合时，QA输出的则是两个脉冲。 （3）三分电路 对三分电路，当从0000变化到0101时，QA与QC通过与非门接到ENP，QA与QC经过与非门出来的为零，使它保持0101的状态不变，CLR则通过一个开关S3A来控制，S3A闭合时，QA输出的则是三个脉冲。 2.加、减置换部分 加、减置换选用一个单刀双掷开关来实现，对三种脉冲的选用可用一个三输入或门来进行选择。 3、显示器分数清零部分 该部分可运用74LS192D高电平清零的功能来实现。因只在需要时进行清零，故可安置一个开关。这里选择跳变开关，可省去清零后让其重新归位的操作，电路图如下： 4、计分部分 设计要求记分部分包括加、减两部分，所以用双时钟输入的十进制计数器74LS192D。74LS192D是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体引脚图、功能表如下： 表3 74LS192D的功能表 计分部分电路图设计如下： 5、显示部分 数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。 由于计数器输出的是8421BCD码，数码管不能直接显示成数字，为了让数码管显示人们看懂的数字，就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字，这就需要译码器的翻译。 设计中我们用DCD_HEX