乒乓球游戏机
一、设计题目:乒乓球游戏机
二、设计要求:
1.设计一个甲乙双方参与，裁判参与的乒乓球比赛模拟器。
2.将8个发光二极管排成一条直线，以中点为界，两边分别代表两名球员的位置，其中点亮的发光二极管代表乒乓球的当前位置，点亮的发光二极管依次从左向右或从右向左移动。
3.当球移动到一侧的最后一个位置时，选手应立即按下自己的按钮，这意味着击球。如果击中，球会向相反的方向移动。如果没打中，对方会得到1分。
4.设置自动计分电路。双方用两个数码管显示比分，每局10分。当达到10时，会产生报警信号。
第二章电路组成和工作原理
1.分析系统的逻辑功能，并绘制如下框图:
计分电路
台式电路
L
大脑性麻痹
S
KA，KB
（cannot）不能
图1乒乓球游戏机原理框图
如上图1所示，电路主要由表驱动电路、控制电路、计数器、显示解码器和LED数码管组成。途中标注的各种信号的含义:CP代表表驱动电路和计数器的时钟信号；s表示灯(乒乓球)移动的信号；l代表LED驱动信号，由L1~L8组成；CNT代表计数器的计数脉冲信号，由CNT1，CNT2 cnt2组成；KA、KB代表外部输入服务和由开关控制的点击信号。
二、总体思路描述如下:
1.用两个74LS194四位双向移位寄存器来模拟乒乓球台。第一个74LS194的DL输出与第二个的右移串行输入相连，这样当乒乓球准备向右移出第一个寄存器时，在时钟脉冲的作用下，它将移入第二个寄存器。同样，第二个74LS194的AR输出连接到第一个的左移串行输入。
2.驱动控制电路由D触发器和逻辑门电路组成。
3.计分电路由计数器、逻辑门和集成的4针数码管组成。
第三章设计步骤和方法
一、单元电路的设计
1.工作台电路设计如下图2所示:
图二。台式电路
上图中，两个4位74LS194双向移位寄存器相连，形成一个8位双向移位寄存器。74LS194的菜单如下
D
S1 S0工作状态
1
1
1
1 × ×
0 0
0 1
1 0
1被设置为零
保持
右移
左移
并行输入
功能描述:
(1)当S1 = S0 =1时，无论每个输入端的原始状态是什么，当下一个时钟脉冲到来时，其输出都是预先输入到并行输入端的abcd，称为传输数。
(2)当S 1 =0，S 0 =1时，其工作方式称为右移。此时，每一个时钟脉冲到来，输出端的数字就右移一位，Q A端的输出由加到R端的数字来补充。
(3)当S 1 =1，S 0 =0时，其工作方式称为左移，与右移刚好相反；Q D端的输出由加到L端的数补充。
(4)当S 1 = S 0 =0时，无论是否有CP脉冲，输出都保持不变，称为保持模式。当CP=0时，也是保持模式。
2.驱动控制电路的设计如下图3所示。
图3。驱动控制电路
图中74LS74为上升沿触发的D触发器，~PR设置为1端(低电平有效)，~CLR设置为0端(低电平有效)。当J1=0时，两个D触发器的输出端都是1，即S1=S0=1。通过访问74LS194，此时实现了并行输入功能。当J1=1，L1=J2=1，JBOY3乐队=L8=0时，U2A、U4A、U2B的输出端分别为0、1、1，D触发器的输出端为0。反之，当J1=1，L1=J2=0，JBOY3乐队=L8=1，D触发器的输出分别为1，0，即S1 = 1，S0 = 0。通过这个电路来控制和实现台灯的左右位移，即实现乒乓球的运动。
3.计分电路的设计如下图4所示:
图4。计分电路
如上图所示，计分电路由一个7404非门、一个7409与门和一个十进制74LS160计数器组成。分数真值表如下
从上表我们可以得到上图中NOT门和and门的连接。
L1 J2(阿)L8JBOY3乐队
1 0 0 0 0 1
0 0 1 0 1 0
同步十进制计数器74LS160的菜单如下:
D
EP ET工作状态
×
×
×
1
1
1
1 ×
1
1
1 × ×
× ×
0 1
× 0
1被设置为零
预设号码
保持
保持(但C=0)
数数
根据74LS160的菜单，工作状态是当~RD=~LD=EP=ET=1时计数，即图4中的~CLR=~LOAD=ENT=时。
ENP=1。74LS160的计数控制端子选用ENP和ENT。当ENT=ENP=1时，计数电路保持不变。RCO为进位输出端，即当玩家数到9时，给出报警信号。
第二，整体电路设计和仿真结果。
总体设计电路图如下图所示:
模拟结果如下:
使用Multisim打包后的结果如下图所示:
绘制的PCB图
课程设计收益
通过本课程设计，我们了解了模拟电路的基本设计方法，并对Multisim仿真软件有了初步的了解和认识。利用Multisim仿真软件，我们可以在虚拟环境中进行实验，不需要真实电路环境的介入，不受仪器设备的短缺和时间环境的限制，可以大大提高实验的效率。
虽然这个课程设计很短暂，但是在很多方面都提高了我:1，提高了我们的逻辑思维能力，在逻辑电路的分析与设计方面有了很大的进步。加深了我们对组合逻辑电路和时序逻辑电路的理解，进一步增强了我们对一些常用逻辑器件的认识。此外，我们充分认识到数字电路在科学发展中的重要性。2.查阅参考书，培养独立思考的能力很重要。在设计电路的时候，我们会遇到很多不懂的东西。有些是通过查阅参考书了解的，有些是通过网络找到的。但由于时间和材料有限，我们还是独立思考。3、互相讨论同样的研究也很重要，经常会出现一些问题，比如电路设计中控制器的设计，乒乓球游戏机如何计分的分析。也让我明白了理论和实践相结合是非常重要的。只有理论知识是不够的。只有将理论知识与实践相结合，从理论中得出结论，才能真正服务于社会，从而提高自己的实践能力和独立思考能力。设计过程中遇到的问题可以说是困难重重。毕竟这是第一次做，难免会遇到各种问题。同时，你会在设计过程中发现自己的不足，对之前学过的知识理解不够深入，掌握不够牢固。
学生:
年月日