籃球記分牌(數(shù)電課程設(shè)計(jì))(DOC)

1、-作者xxxx-日期xxxx籃球記分牌(數(shù)電課程設(shè)計(jì))(DOC)【精品文檔】 數(shù)字邏輯電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告 院 （部）： 信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 班 級(jí)： 通信二班 姓 名： 陳俊達(dá) 學(xué) 號(hào)： 20150303203 成 績(jī)： 指導(dǎo)老師： 李 海 霞 開課時(shí)間： 2016-2017 學(xué)年 2 學(xué)期【精品文檔】課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目籃球記分牌二、主要內(nèi)容1、 分析設(shè)計(jì)題目的具體要求2、 完成課題所要求的各個(gè)子功能的實(shí)現(xiàn)3、 用multisim軟件完成題目的整體設(shè)計(jì)三、要求完成的主要功能1、 自選器件，要求甲乙雙方各顯示為三位數(shù)（可顯示至百位）2、 分別用三個(gè)按鈕，給記分牌加減1、2、3

2、分。3、 用一個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)加減控制4、 每次籃球比賽計(jì)分后用一個(gè)開關(guān)給系統(tǒng)清零，使系統(tǒng)復(fù)位，準(zhǔn)備下一次比賽實(shí)驗(yàn)。四、進(jìn)度安排第一天：介紹所用仿真軟件；布置任務(wù)，明確課程設(shè)計(jì)的完整功能和要求。第二天：消化課題，掌握設(shè)計(jì)要求，明確設(shè)計(jì)系統(tǒng)的全部功能，圖書館查閱資料。第三天：確定總體設(shè)計(jì)方案，畫出系統(tǒng)的原理框圖。第四天：繪制單元電路并對(duì)單元電路進(jìn)行仿真。第五天：分析電路，對(duì)原設(shè)計(jì)電路不斷修改，獲得最佳設(shè)計(jì)方案。第六天：完成整體設(shè)計(jì)并仿真驗(yàn)證。 第七天：對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢查并提問，給出實(shí)踐操作成績(jī)。第八天：完成實(shí)踐報(bào)告的撰寫五、成績(jī)?cè)u(píng)定課程設(shè)計(jì)成績(jī)按優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定，最終考核成績(jī)由四部

3、分組成：1、 理論設(shè)計(jì)方案，演示所設(shè)計(jì)成果，總成績(jī)20；2、 設(shè)計(jì)報(bào)告，占總成績(jī)30；3、 回答教師所提出的問題，占總成績(jī)30；4、 考勤情況，占總成績(jī)20；無(wú)故曠課一次，平時(shí)成績(jī)減半；無(wú)故曠課兩次平時(shí)成績(jī)?yōu)?分，無(wú)故曠課三次總成績(jī)?yōu)?分。遲到20分鐘按曠課處理?；@球記分牌的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：通信二班： 學(xué)生姓名：陳俊達(dá) 摘要：籃球比賽是根據(jù)參賽隊(duì)在規(guī)定的比賽時(shí)間里得分多少來(lái)決定勝負(fù)的，因此，籃球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)是一種得分類型的系統(tǒng)?；@球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)由計(jì)時(shí)器、計(jì)分器等多種電子設(shè)備組成，同時(shí)，根據(jù)目前高水平籃球比賽要求，完善的籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)能夠與現(xiàn)場(chǎng)成績(jī)處理、現(xiàn)場(chǎng)大屏幕、電視轉(zhuǎn)播

4、車等多種設(shè)備相連，以便實(shí)現(xiàn)高比賽現(xiàn)場(chǎng)感、表演娛樂觀眾等功能目標(biāo)。關(guān)鍵詞：籃球比賽 計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng) 成績(jī)處理 電子設(shè)備The design of the basketball scorecardAbstract：Basketball matches are determined according to the number of points the team will score in the stipulated time. Therefore, the scoring system of basketball matches is a scoring system. The game of

5、 basketball timing scoring system from a variety of electronic equipment, timer scoring device etc., at the same time, according to the current high level basketball game, perfect basketball game timing and scoring system and equipment should be able to spot results processing, the big screen TV, ca

6、rs and so on many kinds of connected equipment, in order to achieve high performance, the game entertainment the function of target audience.Key words：Basketball match, time scoring system, score processing, electronic equipment. 目錄引言籃球比賽是根據(jù)參賽隊(duì)在規(guī)定的比賽時(shí)間里得分多少來(lái)決定勝負(fù)的，因此，籃球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)是一種得分類型的系統(tǒng)?；@球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)

7、由計(jì)時(shí)器、計(jì)分器等多種電子設(shè)備組成，同時(shí)，根據(jù)目前高水平籃球比賽要求，完善的籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)能夠與現(xiàn)場(chǎng)成績(jī)處理、現(xiàn)場(chǎng)大屏幕、電視轉(zhuǎn)播車等多種設(shè)備相連，以便實(shí)現(xiàn)高比賽現(xiàn)場(chǎng)感、表演娛樂觀眾等功能目標(biāo)。 隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的逐漸提高，各種有利于生活的電子產(chǎn)品開始逐步進(jìn)入人們的生活。數(shù)字記分牌的出現(xiàn)則代替了記分員人工翻動(dòng)記分牌累計(jì)積分的繁瑣勞動(dòng)，使各種比賽進(jìn)入了更智能、更高效、更精準(zhǔn)的人機(jī)互動(dòng)時(shí)代，在各種比賽中具有重要意義。編碼器將輸入的每一個(gè)高、低電平信號(hào)編成一個(gè)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼，而譯碼器正好相反是將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的輸出高，低電平信號(hào)或另外一個(gè)代碼。數(shù)據(jù)選

8、擇器從一組輸入數(shù)據(jù)中，通過給定不同的地址代碼，選出某一個(gè)來(lái)。移位寄存器用于寄存一組二進(jìn)制代碼并能實(shí)現(xiàn)異步置零、狀態(tài)保持功能。七段顯示數(shù)碼管能將二進(jìn)制代碼譯成數(shù)碼管所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使數(shù)碼管將十進(jìn)制數(shù)字顯示出來(lái)。隨著科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，用數(shù)字電路進(jìn)行信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)也更加突出，尤其在科學(xué)與技術(shù)方面。而編碼器譯、碼器數(shù)、據(jù)選擇器、移位寄存器等一些邏輯器件起著關(guān)鍵作用，所以學(xué)會(huì)使用這些器件非常重要。在這里通過對(duì)器件功能的學(xué)習(xí)和分析介紹，完成對(duì)電路的設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)字電子技術(shù)有了進(jìn)一步的了解。同時(shí)也明白了生活中的一些電子產(chǎn)品的工作原第一章 multisim簡(jiǎn)介 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，可以通過計(jì)算機(jī)輔助分

9、析和仿真技術(shù)來(lái)完成對(duì)電路設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)仿真在教學(xué)中的應(yīng)用，而不是大包大攬的試驗(yàn)電路，大大減輕驗(yàn)證階段的工作量；其強(qiáng)大的實(shí)時(shí)交互性、信息的集成性和生動(dòng)直觀性，為電子專業(yè)教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的平臺(tái)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能夠突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)；并能保存仿真中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，為整機(jī)檢測(cè)提供參考數(shù)據(jù)，還可保存大量的單元電路、元器件的模型參數(shù)。采用仿真軟件能滿足整個(gè)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證過程的自動(dòng)化。Multisim作為一個(gè)高度互動(dòng)且易于使用的工具，具備專業(yè)軟件工具優(yōu)勢(shì)，它可以幫助學(xué)生深刻理解電路理論與行為。鼠標(biāo)點(diǎn)擊控制更易于使用。改進(jìn)的微控制器(MCU)仿真；會(huì)聚幫助：自動(dòng)解決仿真錯(cuò)誤，不需要理解復(fù)雜的 S

10、PICE選項(xiàng)和設(shè)置。數(shù)據(jù)的可視化與分析功能增強(qiáng)：用新的電流探針儀器顯示通過線路的瞬變電流，強(qiáng)化的靜態(tài)探針用于參考測(cè)量，可用作任何分析的數(shù)據(jù)輸出，初始條件在原理圖中的顯示，增強(qiáng)對(duì)仿真行為的理解。元件庫(kù)的質(zhì)量和容量提高：1200多個(gè)新元器件和500多個(gè)新模塊，來(lái)自美國(guó)模擬器件公司(Analog Devices)，德州儀器(Texas Instruments)和凌力爾特公司(Linear Technologies)，新的電源仿真模塊，無(wú)源器件功能加強(qiáng)。改變參數(shù)，如元件的公差、電阻、電容、電感的組合時(shí)，無(wú)需重新替換元器件，新的雙極電壓和電流源，單一符號(hào)數(shù)字元器件。第二章 總體設(shè)計(jì)思路、基本原理和框圖用

11、三片四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161組成一、二、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，控制加1、2、3分的計(jì)數(shù)脈沖，3片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192組成的加、減分計(jì)數(shù)器用于總分累加，最多可計(jì)999。譯碼器顯示器用于顯示分?jǐn)?shù)。和功能根據(jù)籃球比賽規(guī)則的要求，籃球記分有1分、2分、3分的情況，通過對(duì)電路輸入一個(gè)脈沖、兩個(gè)脈沖、三個(gè)脈沖，使計(jì)數(shù)器對(duì)分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，還需要三個(gè)脈沖分路。電路要具有計(jì)分、減分及顯示的功能。當(dāng)球隊(duì)比賽得分時(shí)，用加法計(jì)分器通過控制分路加相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。如果裁判誤判了，可用減法計(jì)數(shù)器減掉誤判的分?jǐn)?shù)。用三片計(jì)數(shù)器和三個(gè)半導(dǎo)體數(shù)碼LED進(jìn)行對(duì)分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)和顯示。（1）電路具有加1分、加2分、加3分功能。（2）電

12、路具有減分功能。（3）顯示總分功能，用三位LED顯示器，最高可現(xiàn)實(shí)999。（4）每次籃球比賽后顯示器可清零。顯示加減分置換記分電路清零三分脈沖二分脈沖一分脈沖第三章 單元電路設(shè)計(jì)3.1.1 74LS19274LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，為雙時(shí)鐘輸入，具有同步清零和同步置數(shù)等功能，具體功能表如下： 圖 3.1.1.1 74LS192功能表 圖3.1.1.2 74LS192的引腳排列及邏輯符號(hào)3.1.2 74LS16074LS160 是十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，具有異步清零、同步置數(shù)、保持狀態(tài)不變等功能,具體功能表如下： 圖3.1.2.1 74LS160功能表 圖 3.1.2.2 74LS160引腳

13、圖 3.1.3 74LS00與非門采用74LS00，常用的2輸入四與非門集成電路即實(shí)現(xiàn)一個(gè)與非門 圖3.1.3.1 74LS00引腳圖3.1.4 74LS32或門采用74LS32，電路中利用或門兩輸入端相連實(shí)現(xiàn)選擇脈沖邏輯功能 圖3.1.4.1 74LS32引腳圖3.1.5 74LS86異或門采用74LS86，利用異或門兩輸入端相連實(shí)現(xiàn)選擇脈沖邏輯功能 圖3.1.5.1 74LS86引腳圖3.1.6 數(shù)碼顯示管本設(shè)計(jì)采用DCD_HEX_GREEN 和DCD_HEX_YELLOW兩個(gè)七段發(fā)光二極管譯碼顯示器圖3.1.6.1 數(shù)碼顯示管設(shè)計(jì)要求記分部分包括加減兩部分，故考慮雙時(shí)鐘輸入的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

14、74LS192。74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，為雙時(shí)鐘輸入，具有同步清零和同步置數(shù)等功能。 3.2.1.1 74LS192功能表計(jì)分部分電路設(shè)計(jì)如下： 3.2.1,2計(jì)分部分 數(shù)碼管按照其發(fā)光二極管的連接方式不同，可分為共陽(yáng)極和共陰極兩種。共陰極是指數(shù)碼管中所有發(fā)光二極管的陰極連在一起接低電平，而陽(yáng)極分別由 a、b、c、d、e、f輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為高電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極數(shù)碼管則相反，它的所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起接高電平，而陰極分別由 a、b、c、d、e、f輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為低電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。由于計(jì)數(shù)器輸出的是8421BCD碼，數(shù)碼管不能

15、直接顯示成數(shù)字，為了讓數(shù)碼管顯示人們看懂的數(shù)字，就需要把計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示的阿拉伯?dāng)?shù)字，這就需要譯碼器的翻譯。本設(shè)計(jì)采用DCD_HEX_BLUE七段發(fā)光二極管譯碼顯示器。DCD_HEX_BLUE為共陰極LED數(shù)碼管。顯示器引腳從左到右依次為：4,3,2,1。該顯示包含了譯碼功能，所以無(wú)需專門的譯碼器。正確的引腳接連方式如下圖： 3.2.3.1 一分脈沖 對(duì)一分鍵電路，當(dāng)從0000變化到0011時(shí)，QA與QB通過與非門接到ENP，RD則通過一個(gè)開關(guān)J3來(lái)控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0011的時(shí)候，經(jīng)過QA與QB的與非門出來(lái)的為零，使它保持0011的狀態(tài)不變，QB輸出的則是一個(gè)脈沖了。

16、對(duì)二分鍵電路，當(dāng)從0000變化到0011時(shí)，QA與QB通過與非門接到ENP，RD則通過一個(gè)開關(guān)J4來(lái)控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0011的時(shí)候，經(jīng)過QA與QB的與非門出來(lái)的為零，使它保持0011的狀態(tài)不變，QA輸出的則是兩個(gè)脈沖了。3.2.3.3 三分脈沖 對(duì)三分鍵電路，當(dāng)從0000變化到0101時(shí)，QA與QC通過與非門接到ENP，RD則通過一個(gè)開關(guān)J5來(lái)控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0101的時(shí)候，經(jīng)過QA與QC的與非門出來(lái)的為零，使它保持0101的狀態(tài)不變，QA輸出的則是三個(gè)脈沖了。 圖3.2.3.3.1 三分脈沖 加減置換可選用一個(gè)單刀雙擲開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)三種脈沖的選用可用一個(gè)三輸入或門來(lái)進(jìn)行選擇。 分?jǐn)?shù)清零模塊 該部分可

17、運(yùn)用74LS192高電平清零的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。因只在需要時(shí)進(jìn)行清零，故可安置一開關(guān)。這里可選擇跳變開關(guān)，可省去清零后讓其重新歸位的操作。 分?jǐn)?shù)清零模塊第四章 電路仿真調(diào)試按下調(diào)試開關(guān)，按0將LED顯示清零，開關(guān)J1是加減置換開關(guān)，用空格Space表示，按空格將開關(guān)置到加，J3是一分脈沖，用Q表示，按下Q加一分 J4為二分脈沖開關(guān)，用W表示，按下W加兩分 J5為三分脈沖開關(guān)，用E表示，按下E加三分調(diào)試減分，按下空格Space，將開關(guān)置到減，按下J3減一分按J4減兩分按J5減三分按下J2兩對(duì)分?jǐn)?shù)清零甲隊(duì)15分，乙隊(duì)20分第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)5.1 設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及解決方法 在網(wǎng)上搜索的資料較為繁雜，

18、電路圖很分散，沒法連接成一個(gè)完整電路，自己完成的電路無(wú)法運(yùn)行，數(shù)碼顯示管沒有顯示，在小組其他同學(xué)的幫助下，重新連接電路，改進(jìn)了電路元件，使電路變得簡(jiǎn)單一點(diǎn)，也能運(yùn)行。5.2 設(shè)計(jì)體會(huì) 通過這一個(gè)半周的數(shù)電課程設(shè)計(jì)，讓自己更加貼近自己喜歡的體育競(jìng)技方面的一些器材原理，也提高了我的邏輯思維能力，使我在邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步，加深了我在組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見邏輯器件的了解。另外，我還對(duì)數(shù)字電子技術(shù)這一門學(xué)科有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 當(dāng)自己開始著手要開始做這個(gè)課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，不知道從哪里下手，一頭霧水，最終還是選擇自己從網(wǎng)上找答案，在找答案的過程中，明白自己需要用到計(jì)數(shù)器，卻又不知道是哪種計(jì)數(shù)器，好不容易知道了要用74LS192和74LS160這兩種計(jì)數(shù)器，可看到multisim里滿滿的都是英文，瞬間打起了退堂鼓，可還是得做，我就一個(gè)一個(gè)找，一個(gè)一個(gè)翻，終于是把所有元件都找出來(lái)了，也把線都連起來(lái)了，然而顯示器并沒有任何數(shù)字出現(xiàn)，不免有點(diǎn)心慌。小組另外的同學(xué)建議我重新連線，重新做，第二次還是失敗。后來(lái)經(jīng)過兩位同學(xué)的幫助，找到了問題的所在。元件的選擇上有很大的不同，更換元件之后，才真正意義上的可以運(yùn)行了。完成最初的所有連接之后，我想對(duì)電路有所改變，更換開關(guān)沒有什么新意。把兩個(gè)異或門換成同或門，就不需要一開一閉才能實(shí)現(xiàn)加減