自主设计戴仕杰

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1、数字电路自主设计实验报告模拟游戏--打地鼠机9姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称打地鼠模拟游戏机一.实验目的（1）用硬件实现一款游戏的设计（2）掌握并熟练组合逻辑电路的设计（3）掌握并熟练时序逻辑电路的设计（4）增强自身的分析与设计问题的能力二.总体设计方案或技术路线本实验要实现一种与打地鼠游戏相类似的功能，用电平指示灯的亮灭表示地鼠是否出现，匹配相应的逻辑开关控制指示灯，以开关是否按下表示锤头是否打向地鼠。对于游戏规则即是否正确打中地鼠的次数可以用计数器实现计数，同时对地鼠出现的次数进行计数以求出击打正确的正确率。本实验的简化模型如下：9

2、本实验的设计分四个环节：（一）伪随机序列脉冲发生器为实现地鼠的随机出现，对于指示灯的亮灭要尽量做成随机的序列脉冲，但对于时序电路而言，电路确定后，确定的初态对应确定的次态，因此不能实现绝对的随机，相比之下可以实现顺序的打乱，因此这里选用扭环移位计数器产生类似于伪随机序列脉冲来模拟随机脉冲实现地鼠出现的随机性。本实验使用74LS194实现右移，写出状态方程：写出状态转换表（设初态为）CPQ0Q1Q2Q38110101000901101110010001121110111001311111201004011113001051011140001601011

3、510007101000000画出完整的状态转换图：9由状态转换图可知该计数器有15个计数状态，不能自启动,可设置初态为1111。（一）计数模块本模块用于对地鼠的出现次数进行计数。本次实验采用74LS160进行计数，当计数器与脉冲序列发生器公用一个时钟源时可满足需求，序列脉冲每发出一组信号，计数器计数一次。利用门电路可以实现计数器输出对时钟的关断控制，既当计数器记到某值时，对时钟信号关断，则序列脉冲发生器不再发出信号，计数器也不再计数，相应游戏停止。（二）判断对错模块1.要求能正确的判断是否打中地鼠，同时打中后相应的指示灯熄灭，地鼠缩回洞中。地鼠被全

4、部打回洞里时，认为正确打中，计数器计数一次，表示操作正确。仍采用74LS160进行计数，当灯全灭时，74LS160脉冲断获得上升沿信号，计数器计数一次。即时，CP=1由上述逻辑关系可判断CP信号可有由4输入与非门实现。2.用开关控制灯的亮灭，列出如下所示真值表，其中表示灯的亮灭，表示发出的序列脉冲信号，表示开关是否按下，所有信号都有高电平“1”表示亮或按下，用低电平“0”表示灭或断开。Q0S0QA9000011101111因此用异或门来控制灯的亮暗。开关不按下，灯的亮暗与脉冲发生器输出一致，开关按下前如果灯亮则按下后灯变为熄灭，开关按下前如果灯没亮则

5、按下后灯被点亮。为使该模块在最后一个状态转换完成的一个时钟周期后不再响应，加接如图所示的D触发器，游戏结束后计数器的使能端被锁死，该模块不会再响应。一.实验电路图1.实验所用主要芯片及其引脚图2.实验电路图93.仿真电路图：9一.仪器设备名称或型号（1）实验箱1台（2）双路直流稳压电源1台（3）数字万用表1台二.理论分析或仿真分析结果理论分析：仿真分析：三.详细实验步骤及实验结果数据记录9一.实验结论二.实验中出现的问题及解决对策9一.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议9一.参考文献1.《数字电子技术基础》杨春玲王淑娟2.《电工电子EDA

6、实践教程》孟涛3.《电子技术基础实验教程》廉玉欣4.9