第一篇：拔河游戲機課程設計實驗報告

課程設計說明書

課程名稱：題

數字電子技術課程設計

班級： 姓名： 學號： 同組人：

目：拔河游戲機

設計任務書

一、設計題目

拔河游戲機

二、主要內容及要求

1．設計一個模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。

2．電路使用15個發光二極管，開機后只有在拔河繩子中間的發光二極亮。

3．比賽雙方各持一個按鈕，快速不斷地按動按鈕，產生脈沖，誰按得快，發光的二極管就向誰的方向移動，每按一次，發光二極管移動一位。4．亮的發光二極管移到任一方的終點時，該方就獲勝，此后雙方的按鈕都應無作用，狀態保持，只有當裁判按動復位后，在拔河繩子中間的發光二極管重新亮。

5．用七段數碼管顯示雙方的獲勝盤數。

三、進度安排

1.認真思考和理解所選題目的有關要求，大致知道要求做什么。

2.根據實驗的設計要求，到圖書館或上網查找相關的資料，了解拔河游戲機的工作原理。3.學習數字電路中觸發器、計數器、譯碼顯示器等單元電路的設計及綜合應用，掌握邏輯電路的設計與測試方法，等。

4.綜合相關的資料，設計實驗方案。

5．根據所設計方案，用仿真軟件進行電路仿真。6．根據要求撰寫實驗報告。

設計過程

一、設計任務分析

本課題的主要任務是讓拔河游戲機的電平指示燈由中點向我方延伸，而阻止其向對方延伸。可以設想用可預置的加/減計數器作主要器件，用計數器的輸出狀態通過譯碼器控制電平指示燈的顯示狀態。如當計數器進行加法計數時，發亮的電平指示燈向甲方延伸，相反，進行減法計數時，發亮的電平指示燈向相反方向移動。當移動到一方的終點就就把電路鎖定，此時雙方按鍵均無作用，只有裁判員按了復位按鍵雙方才能繼續下一盤的比賽，而計數器就記錄雙方的獲勝的次數。

二、總體方案設計

2．1 設計思路：

(1)本課題所設計的拔河游戲機由15個電平指示燈排列成一行，開機之后只有中間一個電平指示燈亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速地、不斷地按動產生脈沖，誰按得快，亮點向誰方向移動，每按一次，亮點移動一次。移到任一方終端指示燈點亮，這一方就獲勝，此時雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經裁判復位后才使亮點恢復到中心線。(2)當一局比賽結束后,由點亮該終點燈的信號使電路封鎖加減脈沖信號的作用.即實現電路自鎖,使加家減脈沖無效。同時，使計分電路自動加分。

(3)控制電路部分應能控制由振蕩器產生的脈沖信號進入計數器的加減脈沖的輸入端，其進入方向則由參賽雙方的按鍵信號決定。2．2 電路原理圖：

2．3 電路工作原理：

可逆計數器74LS193原始狀態輸出4位二進制數0000，經譯碼器輸出使中間的一只電平指示燈Y0點亮。當按動A、B兩個按鍵時，分別產生兩個脈沖信號，經整形后分別加到可逆計數器上，可逆計數器輸出的代碼經譯碼器譯碼后驅動電平指示燈點亮并產生位移，當亮點移到任何一方終端后，由于控制電路的作用，使這一狀態被鎖定，而對輸入脈沖不起作用。如按動復位鍵，亮點又回到中點位置，比賽又可重新開始。

將雙方終端指示燈的正端分別經兩個與非門后接到2個十進制計數器74ls160的使能端EN，當任一方取勝，該方終端指示燈點亮，產生1個下降沿使其對應的計數器計數。這樣，計數器的輸出即顯示了勝者取勝的盤數。2．4 各單元電路的設計： 1.編碼電路的設計：

由雙時鐘二進制同步可逆計數器74LS193構成，它有2個輸入端，4個輸出端，能進行加／減計數。通過編碼器來控制電平指示燈的顯示，加計數時向右移動，進行減計數時，向相反方向移動。電路圖如下：

2.譯碼電路：

由2個38譯碼器組成4線－16線譯碼器。譯碼器的輸出Y0～Y15中選15個接電平指示燈，電平指示燈的負端接地，而正端接譯碼器；這樣，當輸出為高電平時電平指示燈點亮。比賽準備，譯碼器輸入為0000，Y0輸出為1，中心處指示燈首先點亮，當編碼器進行加法計數時，亮點向右移，進行減法計數時，亮點向左移。電路圖如下圖所示：

3.勝負顯示：

由計數器74ls160和譯碼顯示器構成。將雙方終端指示燈正極經與非門輸出后分別接到2個74ls160計數器的EN端，74ls160的兩組4位BCD碼分別接到實驗箱中的兩組譯碼顯示器的8、4、2、1插孔上。當一方取勝時，該方終端指示燈發亮，產生一個上升沿，使相應的計數器進行加一計數，于是就得到了雙方取勝次數的顯示，若1位數不夠，則進行2位數的級連。電路圖如下

4.復位控制：

74LS193的清零端CR接一個電平開關，作為一個開關控制，進行多次比賽而需要的復位操作，使亮點返回中心點。

74ls160的清零端RD也接一個電平開關，作為勝負顯示器的復位來控制勝負計數器使其重新計數。其中74ls160功能表下表所示

5.仿真結果：

三、元器件的使用：

3．1元器件的選用：

74ls138 3線—8線譯碼器 2片 74ls160 同步十進制計數器 4片 74LS193 同步二進制可逆計數器 1片 74LS04 六非門

1片 電阻：

若干

電容

若干 發光二極管

15個 LED顯示器

4個 3個 開關

四、總結

4．1 實驗評價：

本課題所設計的拔河游戲機由15個電平指示燈組成“電子繩”，由可逆計數器74LS193構成編碼電路，由譯碼器74ls138構成譯碼器電路，由計數器74ls160作為勝負的顯示。但不難想象，73LS193可以由兩片的74LS192組成16進制計數器所代替，這一點是可以改進的。還有電路的主體部分還可以用移位寄存器所代替，由于時間緊張，留待以后思考。4．2 心得體會：

這次的課程設計雖然短暫，但讓我們學到了很多，那是課本上無法學到的。通過這次課程設計，我明白了理論與實踐相結合的重要性，理論固然重要，但是實踐才是檢驗真理的唯一標準，使我們加強了動手、思考和解決問題的能力，了解了一般電子電路的設計方法，培養了初步獨立設計的能力。在設計過程中，通過查閱書籍和文獻資料，進一步熟悉了常用電子器件的類型和特性，并掌握合理選用的原則，進一步掌握了電子儀器的正確使用方法。還記得在設計的時候曾經遇到過各種各樣的問題，比如；在設計計數器時計數器并沒有像我們想象的那樣計數，經過了很多次的更改和嘗試，我們才逐漸一步一步的接近最終結果，比如；觸發器的運用還不怎么熟悉，對73LS193計數器的邏輯功能還是不怎么了解，對于自己基礎知識還是不夠扎實，實踐經驗還是比較缺乏，理論聯系實際的能力還待急需提高。做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用，現在有些溫故知新的感覺。

通過這次的課設，我覺得自己在數電的理論知識上，又成長了許多，也對芯片本身能與書本上的真正結合了起來，實驗的成功讓我收獲了喜悅。同時，也讓我明白了我們每一個人永遠不能滿足于現有的成就，我們應該在課堂中與實驗中學會總結，學會自我認知，向著更高的目標努力，經過這次的課程設計,一方面加深了我對課本理論的認識,另一方面也提高了我的實驗，操作能力，讓我受益匪淺。

參考文獻：

1、《電子技術基礎 實驗與課程設計》 高吉祥主編 電子工業出版社

2、《電子線路實驗》(第二版)方建中主編 浙江大學出版社

3、《數字電路 設計與制作》 彭軍譯主編 科學出版社

4、《電子技術基礎（數字部分）》第四版 康華光主編 高等教育出版社

5、《電子技術課程設計指導》 彭芥華主編 高等教育出版社 6網絡

第二篇：數字邏輯電路課程設計,拔河游戲機

數字邏輯電路課程設計報告

拔河游戲機

摘要

1、任 務 與 要 求 : 電 子 拔 河 游 戲 機 是 一 種 能 容 納 甲 乙 雙 方 參 賽 或 甲 乙 雙 方加 裁 判 的 三 人 游 戲 電 路。

由 一 排 LED 發 光 二 極 管 表 示 拔 河 的 的“ 電 子 繩 ”。

由 甲 乙 雙 方 通 過 按 紐 開 關 使 發 光 的 LED 管 向 一 方的 終 點 延 伸，當 延 伸 到 某 方 的 最 后 一 個 LED 管 時，則 該 方 獲勝，連 續 比 賽 多 局 以 定 勝 負。

顯示器顯示勝者的盤數。

2、基 本 要 求 如 下 ：

（1）

比 賽 開 始 時，由 裁 判 下 達 命 令 后，甲 乙 雙 方 才 能 輸 入信 號，否 則，由 于 電 路 具 有 自 鎖 功 能，使 輸 入 信 號 無 效。

（2）“ 電 子 繩 ” 到 少 由 15 個 LED 管 構 成，裁 判 下 達 “ 開 始 比 賽 ”的 命 令 后，位 于 “ 電 子 繩 ” 中 點 的 LED 點 亮。

甲 乙 雙 方 通 過 按鍵 輸 入 信 號，使 發 亮 的 LED 管 向 自 己 一 方 移 動，并 阻 止 其 向 對方 延 伸。

當 從 中 點 至 自 己 一 方 終 點 的 LED 管 全 部 點 亮 時，表 示比 賽 結 束。

這 時，電 路 自 鎖，保 持 當 前 狀 態 不 變，除 非 由 裁 判使 電 路 復 位。

3、方 案 論 證 與 設 計 電 子 拔 河 游 戲 機 是 一 種 能 容 納 甲 乙 雙 方 參 賽 或 甲 乙 雙 方加 裁 判 的 三 人 游 戲 電 路。

由 一 排 LED 發 光 二 極 管 表 示 拔 河 的“ 電 子 繩 ”。

游 戲 雙 方 各 擁 有 一 個 比 賽 時 使 用 的 按 鈕 ,當 參 與者 不 停 的 按 動 按 鈕 的 時 候 就 產 生 脈 沖 ,誰 快 產 生 的 脈 沖 就 多 ,這 樣 由 甲 乙 雙 方 通 過 按 扭 開 關 使 發 光 的 LED 管 向 一 方 的 終 點 延伸，雙 方 通 過 按 扭 輸 入 信 號，使 得 計 數 電 路 實 現 計 數 功 能，當延 伸 到 某 方 的 最 后 一 個 LED 管 時，則 該 方 獲 勝，連 續 比 賽 多局 以 定 勝 負。

通 過 設 計 多 諧 振 蕩 器 提 供 輸 入 脈 沖，用 可 逆 計 數器，譯 碼 器，將 甲 乙 雙 方 的 輸 入 轉 換 為 脈 沖，再 經 過 譯 碼，顯示 譯 碼 器 和 七 段 數 碼 管 實 現 電 路 的 記 分 功 能。

用 開 關 設 計 的 裁判 可 以 實 現 電 路 的 記 分 和 清 零 功 能。

目錄概述………………………………………………………………………… ⑴

1.1 設計思想及說明 ……………………………………………………………⑴系統總體方案 及硬件設計 …………………………………………………… ⑸ 2.1 實驗設備及各器件功能 ……………………………………………… ⑸～⑼ 2.2 設計步驟 ……………………………………………………………… ⑼～⑿ 2.3 實驗電路框圖 ……………………………………………………………… ⒀

2.4 作品介紹 …………………………………………………………………… ⒀3 心得體會 ……………………………………………………………………… ⒁ 4 參考文獻 ……………………………………………………………………… ⒂

附 附 1 1 ：系統原理圖 …………………………… ………………………………… ⒃

一

概述 1.1 設計思想及說明

電子拔河游戲機是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排 LED 發光二極管表示拔河的“電子繩”。游戲雙方各擁有一個比賽時使用的按鈕,當參與者不停的按動按鈕的時候就產生脈沖,誰快產生的脈沖就多,這樣由甲乙雙方通過按扭開關使發光的 LED 管向一方的終點延伸，雙方通過按扭輸入信號，使得計數電路分別實現實現加減計數功能，當延伸到某方的最后一個 LED 管時，則該方獲勝，連續比賽多局以定勝負。

通過設計甲乙通過輸入單脈沖，用十進制可逆計數器實現加減，通過譯碼器顯示譯碼器和七段數碼管實現電路的記分功能，并實現雙方贏盤數的自動統計。用開關設計的裁判可以實現電路的清零功能。

二

系統總體方案及硬件設計

2.1 實驗設備及各器件功能1． +5v 直 流 電 源 ； 提 供 拔 河 游 戲 機 的 信 號 輸 入，高 低 電平輸 入，產 生 信 號。

2． 譯 碼 顯 示 器 ； 將 十 進 制 數 字 信 號 轉 化 成 模 擬 信 號，使輸 出 比 賽 結 果。

3．邏 輯 電平開 關 ；使 能 端，在 每 場 比 賽 結 束 后 進 行 鎖 定，在 下 場 比 賽 開 始 時 間 解 除 鎖 定，使 比 賽 進 行 以 后 各 場。

4．4 線 － 16 線 譯 碼 /分 配 器 CC4511;將 二 進 制 數 字 信 號 轉化 成 模 擬 信 號，使 發 光 二 極 管 在 與 到 高 電 勢 時 間 發 光。

5．同 步 遞 增 /遞 減 二 進 制 計 數 器 CC40193；CP（u）為 遞增 輸 入 端，CP(d)為 遞 減 輸 入 端。

6． 十 進 制 計 數 器 74LS90;對 輸 入 信 號 進 行 十 進 制 記 數，記 數 后 將 其 傳 送 到 譯 碼 顯 示 器 顯 示。

7． 與 非 門 CC4011×3，與 門 CC4081.異 或 門 CC4030，電 阻 1 千 歐 姆 ×4，與 譯 碼 顯 示 器、邏 輯 電平開 關、譯 碼 分 配器、同 步 遞 增 /遞 減 二 進 制 計 數 器、十 進 制 計 數 器 等 各 個 器 件構 成 整 個 拔 河 游 戲 機 設 備。

8． 九 個 發 光 二 集 管 及 導 線。

R 0(1)CP ACP B R 0(2)R 9(2)R 9(1)NCNC V CCQ A Q D Q B Q CGND1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8Q A Q D Q BQ CR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)CP BCP A74LS90CP ACP BQ A Q D Q B Q CR 9(2)R 9(1)R 0(2)R 0(1)74LS90B、、74LS 90 管腳分布圖2、利用集成功能組件設計計數電路74LS90

2.2

驟 設 計 步 驟

開 始 我 們 是 設 計 電 路 圖 完 成 以 上 功 能，但 由 于 部 分 器 件 的缺 乏，而 用 現 有 器 件 實 現 電 路 功 能 相 對 較 復 雜。

而 且 由 于 按 照設 計 的 電 路 圖，所 需 元 器 件 較 多，需 使 用 兩 塊 電 路 板，但 是 出現 了 兩 塊 電 板 的 電 壓 不 匹 配，驅 動 不 足 等 問 題，同 時 線 路 較 復雜 使 得 排 查 的 工 作 也 很 難。

所 以 后 來 我 們 改 用 了 編 程 實 現。

編 程 原 理 概 要 ：

輸 入 ：

甲，乙 和 裁 判 的 脈 沖

輸 出 ：個 LED 發 光 二 極 管 輸 入 ； 甲 的 贏 盤 數（4 位 二 進 制）；乙 的 贏 盤 數（4 位 二 進 制）； 在 程 序 內 部 實 現 根 據 裁 判，甲 乙 輸 入 控 制 計 分，譯 碼 等 主 要 功能 程 序 設 計 中 的 幾 個 關 鍵 問 題 ：

時 鐘 信 號 問 題 ：

如 何 實 現 各 相 關 功 能 模 塊 的 時 鐘 同 步。

首 先 搞 清 楚，引 腳 定 義 中 寄 存 器 屬 性 和 組 合 邏 輯 屬 性 的 不 同。可 以 作 這 樣 的 理 解 ：

寄 存 器 模 式 需 要 時 鐘 信 號 的 控 制，來 一 個時 鐘 脈 沖，發 生 一 次 改 變。

而 組 合 邏 輯 屬 性 則 可 理 解 為 某 一 時刻 的 輸 出 唯 一 決 定 于 此 時 其 輸 入 的 各 變 量，而 且 可 以 認 為 這 種改 變 在 電 路 內 部 是 瞬 時 的，無 延 遲 現 象。

本 程 序 的 核 心 是 如 何 實 現 兩 個 脈 沖 分 別 控 制 一 個 可 逆 計 數 器的 加 減 記 數，同 時 裁 判 脈 沖 能 對 計 數 器 進 行 重 置，以 及 重 置 之前 的 自 鎖 功 能。

開 始 時 我 們 是 通 過 引 入 了 一 個 外 部 時 鐘 信 號 CLK，可 逆 計 數 器的 時 鐘 信 號 =CLK，這 樣 就 可 以 實 現 甲，乙，裁 判 脈 沖 能 在 任 意時 刻 改 變 計 數 器 的 狀 態，因 為 外 部 時 鐘 脈 沖 是 始 終 不 斷 的，所以 電 路 總 是 在 判 斷 各 輸 入 以 決 定 輸 出。

但 是 碰 到 了 一 個 問 題 ：當 甲 只 按 了 一 下，LED 燈 直 接 跳 到 了 最 左 邊，也 就 是 內 部 計 數器 一 下 減 到 了 0，而 不 是 按 一 下 只 減 1。

分 析 現 象，出 現 這 樣的 問 題 就 是 由 于 外 部 輸 入 的 CLK 信 號 的 頻 率 為 1-100KHZ，也就 是 其 脈 沖 的 周 期 最 大 也 是 微 秒 級 的，甲，乙 的 脈 沖 是 不 可 能實 現 這 樣 的 速 度 的。

例 如 甲 按 下 單 脈 沖 發 生 器 0.1 秒，而 技 術器 時 鐘 已 經 過 去 100 以 上 的 周 期，也 就 是 說 計 數 器 減 了 100 次（當 然 只 減 了 4 電 路 就 自 鎖 了）。

后 來 我 們 也 考 慮 過 通 過 分 頻 將 高 頻 信 號 分 頻 成 低 如 幾 HZ 的 低頻 信 號，但 是 分 析 后 發 現 這 是 不 實 際 的，而 且 在 時 序 上 仍 然 存在 問 題。

因 為 即 使 時 鐘 信 號 低 到 能 適 應 甲 乙 脈 沖 的 頻 寬，但 是仍 會 因 為 周 期 過 大，電 路 反 應 過 慢，LED 移 動 緩 慢 的 缺 陷。

通 過 長 時 間 的 分 析，這 期 間 對 寄 存 器 和 組 合 邏 輯 模 式 的 電 路 內部 運 作 的 理 解 有 了 質 的 提 高。

得 出 了 以 下 的 最 終 解 決 方 案 可 逆 計 數 器 原 始 狀 態 輸 出 4 位 二 進 制 數 0000，經 譯 碼 器輸 出 使 中 間 的 一 只 發 光 二 極 管 發 亮。當 按 動 A、B 兩 個 按 鍵 時，分 別 產 生 兩 個 脈 沖 信 號，經 整 形 后 分 別 加 到 可 逆 計 數 器，可 逆計 數 器 輸 出 的 代 碼 經 譯 碼 器 譯 后 驅 動 發 光 二 極 管 點 亮 并 產 生位 移，當 亮 點 移 到 任 何 一 方 終 端 后，由 于 控 制 電 路 作 用，使 這一 狀 態 被 鎖 定，而 對 輸 入 脈 沖 不 起 作 用。如 按 到 復 位 鍵，亮 點又 回 到 中 點 位 置，比 賽 又 可 重 新 開 始。

將 雙 方 終 端 二 極 管 的 正 端 分 別 經 兩 個 與 非 門 后 接 至 兩 個二 － 十 進 制 計 數 器 的 加 計 數 端，當 任 一 方 取 勝，該 方 終 端 二 極管 發 亮，產 生 一 個 下 降 沿 使 其 對 應 的 計 數 器 計 數。這 樣，計數 器 的 輸 出 即 顯 示 了 勝 者 取 勝 的 盤 數。

1.計 數 器 可 逆 計 數 器 要 有 兩 個 輸 入 端，四 個 輸 出 端，要 進 行 加 /減 計數，因 此 選 用 CC40193 雙 時 鐘 二 進 制 同 步 加 /減 計 數 器 來完 成。

2.整 形 電 路 CC40193 是 可 逆 計 數 器，控 制 加 減 的 CP 脈 沖 分 別 加 至5 腳 和 4 腳，此 時 當 電 路 要 求 進 行 加 法 計 數 時，減 法 輸 入 端 CPd 須 為 高 電平；減 法 計 數 時，加 法 輸 入 CPu 也 必 須 為 高 電平，若 直 接 由 A、B 鍵 產 生 的 脈 沖加 到 5 腳 或 4 腳，那 么 就 有 很 多 時 機 在 進 行 計 數 輸 入 時 另 一 計數 輸 入 端 為 低 電平，使 計 數 器 不 能 計 數，雙 方 按 鍵 均 失 去 作 用，拔 河 賽 不 能 正 常 進 行。

加 一 整 形 電 路，使 A、B 鍵 出 來 的 脈 沖經 整 形 后 變 為 一 個 占 空 比 很 大 的 脈 沖，這 樣 就 減 少 了 進 行 某 一計 數 時 另 一 計 數 輸 入 為 低 電平的 可 能 性，從 而 使 每 一 次 鍵 都 有可 能 進 行 有 效 的 計 數。

整 形 電 路 是 由 兩 個 與 門 CC4081 和 4個 與 非 門 CC4011 來 實 現 其 相 應 功 能。

3.譯 碼 電 路

選 用 4 線 － 16 線 CC4514 譯 碼 器。

譯 碼 器 的 輸 出Q0~Q14 分 接 9 個 發 光 二 極 管，二 極 管 的 負 端 接 地，而 正 端 接譯 碼 器 ； 這 樣，當 信 號 輸 出 為 高 電平時 發 光 二 極 管 點 亮。

比 賽 準 備，譯 碼 器 輸 入 為 0000，Q0 輸 出 為 0，中 心處 二 極 管 首 先 點 亮，當 編 碼 器 進 行 加 法 計 數 時，亮 點 向 右 移，進 行 減 法 計 數 時，亮 點 向 左 移。

4.控 制 電 路 為 指 示 出 誰 勝 誰 負，需 用 一 個 控 制 電 路。當 亮 點 移 到 任 何一 方 的 終 端 時，判 該 方 為 勝，此 時 雙 方 的 按 鍵 均 宣 告 無 效。此時 電 路 可 用 一 個 異 或 門 CC4030 和 一 個 與 非 門 CC4011 來 實現。將 雙 方 終 端 二 極 管 的 正 極 接 至 異 或 門 的 兩 個 輸 入 端，負 極接 至 兩 個 與 非 門 的 兩 個 斷 口，當 獲 勝 一 方 為“ 1”，而 另 一 方 則為 “ 0”，異 或 門 輸 出 為“ 1”，經 非 門 產 生 低 電平“ 0”，再 送 到 計 數器 的 置 數 端 PE，于 是 計 數 器 停 止 計 數，處 于 預 置 狀 態，使 計數 器 對 輸 入 脈 沖 不 起 作 用。

5.勝 負 顯 示 將 雙 方 終 端 二 極 管 正 極 經 與 非 門 后 的 輸 出 端 分 別 接 到 兩 個74LS90 計 數 器 的 A 端，74LS90 的 四 組 4 位 BCD 碼 分 別 接 到實 驗 裝 置 的 四 組 譯 碼 顯 示 器 的 A、B、C、D 插 入 口。當 一 方 取勝 時，該 方 終 端 二 極 管 發 亮，同 時 相 應 的 數 碼 管 進 行 加 一 計 數，于 是 就 是 到 了 雙 方 取 勝 次 數 的 顯 示。

6.復 位

為 能 進 行 多 次 比 賽，需 要 進 行 復 位 操 作，使 亮 點 返 回中 心 點，可 用 一 個 開 關 控 制 CC40193 的 清 零 端 即 可。

勝 負 顯 示 器 的 復 位 也 應 用 一 個 開 關 來 控 制 勝 負 計 數器 的 清 零 端 R,使 其 重 新 計 數。

2.3

實驗電路

2.4

作品介紹

嚴 格 說 來，我 們 組 的 作 品 只 是 在 功 能 上 實 現 了 拔 河 機 的 拔河 功 能，雖 然 算 不 上 真 正 意 義 上 的 拔 河 游 戲 機，但 這 次 設 計 實驗 不 失 為 一 次 有 意 義 的 挑 戰。

本 作 品 為 數 字 電 子 產 品，準 確 而且 靈 敏 度 高，不 會 因 為 電 路 耗 能 或 模 擬 元 件 本 身 的 原 因 造 成 響應 緩 慢、準 確 度 低 等 缺 陷。

使 用 說 明 首 先，要 接 如 5V 的 直 流 電 源 使 電 路 通 電，使 用復 位 開 關 將 甲 乙 贏 盤 數 重 置，然 后，裁 判 按 下 開 始 將 程 序 內 部核 心 加 減 計 數 器 重 新 置 開 始 位，儀 器 便 可 開 始 工 作，用 甲 乙 兩個 脈 沖 開 關 實 現 電 路 的 “ 拔 河 ”，當 某 端 的 最 后 一 個 發 光 LED管 亮 起 時，說 明 一 局 比 賽 結 束，通 過 按 下 裁 判 的 復 位 按 鍵 來 進行 下 一 場 比 賽，在 數 碼 管 中 顯 示 了 比 賽 的 結 果。

可逆計數器 按鍵 A B 整形電路 選擇開關 譯碼器 取勝計數器 取勝顯示 控制電路 中心點顯示 復位

三

心得體會

此 次 電 子 系 統 設 計 中，我 們 投 入 了 最 大 的 熱 情 和 精 力，從設 計 電 路 圖，選 擇 元 器 件，在 實 驗 箱 上 組 合，每 一 個 過 程 都 經過 了 大 家 的 共 同 探 討，其 過 程 中 出 現 了 不 少 的 問 題，我 們 沒 有氣 餒，沒 有 退 縮，我 們 積 極 向 同 學 和 老 師 請 教，并 且 一 遍 又 一遍 的 重 復 實 踐，直 到 我 們 期 望 的 結 果 實 現。

事 實 也 證 明 我 們 的努 力 沒 有 白 費，認 真 嚴 謹 的 實習態 度 給 我 們 帶 來 了 成 功 的 喜悅！

通 過 這 次 電 子 系 統 設 計，我 們 掌 握 了 設 計 一 個 數 字 電 路 的基 本 方 法 和 基 本 步 驟，實 際 解 決 了 設 計 中 出 現 的 問 題，增 強 了尋 找 問 題，解 決 問 題 的 能 力。

此 次 電 子 設 計 的 成 功 不 僅 幫 助 我們 更 好 地 掌 握 書 本 知 識，尤 其 重 要 的 是 增 強 了 我 們 的 自 信，培養 了 我 們 獨 立 思 考 的 能 力。

嚴 格 說 來，我 們 組 的 作 品 只 是 在 功 能 上 實 現 了 拔 河 機 的 拔河 功 能，雖 然 算 不 上 真 正 意 義 上 的 拔 河 游 戲 機，但 這 次 設 計 實驗 不 失 為 一 次 有 意 義 的 挑 戰。

參考文獻

[1] 閻石主編：《數字電子電路》，北京，中央廣播電視大學出版社，1993 年 [2] 李國麗 朱維勇 《電子技術實驗指導書》 中國科技大學出版社 [3] 蔡惟錚主編：《數字電子線路基礎》，哈爾濱，哈爾濱工業大學出版社，1988 年 [4] 李 士雄、丁康源主編：《數字集成電子技術教程》，北京，高等教育出版社，1993 年 [5] 歐陽星明：《數字邏輯》華中科技大學出版社，2005 年 年3 月

K Ω附 2

系統原理圖

＆

Cc40193

＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ ＆ =1 ＆ ＆ 日 日 日 日 Cc4511 D C B A Cc4511 D C BA Cc4511 D C B A Cc4511 D C B A

74LS90

Cc4514

74LS90

741LS90

74LS90 +5V +5V +5V

第三篇：拔河游戲機

拔河游戲機的設計

一、設計要求 1．設計一個模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。

2．電路使用 9 個發光二極管，開機后只有在拔河繩子中間的發光二極亮。

3．比賽雙方各持一個脈沖按鈕，快速不斷地按動按鈕，產生脈沖，誰按得 快，發光的二極管就向誰的方向移動，每按一次，發光二極管移動一位。

4．亮的發光二極管移到任一方的終點時，該方就獲勝，此后雙方的按鈕都 無作用，狀態保持，只有當裁判按動復位后，在拔河繩子中間的發光二極管重新亮。

二、設計方案 1.本課題所設計的拔河游戲機可由加減計數器進行計數并通過 4 線-16 線連接15 個電平指示燈排列成一行，開機之后計數器計數 0000，只有中間一個電平指示燈亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速地、不斷地按動產生脈沖，誰按得快，亮點向誰方向移動，每按一次，亮點移動一次。移到任一方終端指示燈點亮，代表這一方獲勝，此時雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經裁判復位后才使亮點恢復到中心線。

2.當一局比賽結束后,由點亮該終點燈的信號使電路封鎖加減脈沖信號的作用.即實現電路自鎖,使加家減脈沖無效。

3.設計總體框圖

三、具體電路設 計及工作原理說明 1．實驗器材 74LS193 加減計數器 4 線－16 線譯碼器 CC4514 74LS00 與非門 74LS08 與門 指示燈 +5V 電源 2.編碼電路 由二進制同步可逆計數器 74LS193 構成，它有 4 個輸入端，4 個輸出端，能進控制按鍵編碼電路（可逆計數器）

復位開關 A 譯碼器 整形電路(控制電路)（）指示燈

行加／減計數。通過編碼器來控制電平指示燈的顯示，加計數時向右移動，進行減計數時，向相反方向移動。電路圖如下：

3.譯碼電路 由 4 線－16 線譯碼器 CC4514 構成。譯碼器的輸出 Y0～Y15 中選出 9 個接電平指示燈（Y0～Y7、Y9～Y15），電平指示燈的負端接地，而正端接譯碼器；這樣，當輸出為高電平時電平指示燈點亮。

比賽準備，譯碼器輸入為 0000，Y0 輸出為 1，中心處指示燈首先點亮，當編碼器進行加法計數時，亮點向右移，進行減法計數時，亮點向左移。電路圖如下 4.整形電路 由與門 74LS08 和與非門 74LS00 構成。因 74LS193 是可逆計數器，控制加減的CP 脈沖分別加至 5 腳和 4 腳，此時當電路要求進行加法計數時，減法輸入端 CPD 必須接高電平；進行減法計數時，加法輸入端 CPU 也必須接高電平，若直接由 1、0鍵產生的脈沖加到 5 腳或 4 腳，就有很多時機在進行計數輸入時另一計數輸入端為低電平，使計數器不能計數，雙方按鍵均失去作用，拔河比賽不能正常進行。加一整形電路，使 1,0 鍵出來的脈沖經整形后變為一個占空比很大的脈沖，這就減少了進行某一計數時另一計數輸入為低電平的可能性，從而使每按一次鍵都有可能進行有效的計數。電路圖如下：

5.原理說明 開機后只有中間一個點亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速地、不斷按，加減計數器產生脈沖。拔河游戲機需要使用 9 個發光的二極管排列成一行，開動產生脈沖，誰按得快亮點向誰的方向移動，每按一次亮點移動一次。移動到任意一方的終端二極管點亮，這一方就取得了勝利。此時雙方的按鍵均不起作用，輸出保持，只有經復位后才使亮點恢復到中間。

總體原理電路圖如下：

四、測試結果 裁判控制開關 A 打到低電平（中間線指示燈亮）比賽開始，兩選手分別控制開關 1、0，加減計數器開始計數，哪方的脈沖頻率高，指示燈亮點向哪方移動。當亮點移動到首或尾時，比賽結束。此時加減計數器的電路被封鎖，1、0 控制的脈沖沒有作用，指示燈亮點保持這時的狀態，可顯示出勝利的一方。裁判將開關 A 打到高電平，亮點再次回到中間線。當再次打到低電平，比賽再次開始。

電路圖：

（未開始拔河時，中間的燈亮）

（開始拔河后，燈向按得快的那一方移動）

（移到任一方終端二極管發亮，這一方就得勝，控制按鍵不再起作用）

（結束游戲后，按復位鍵 A 復位，中間的燈再次亮起，又可以開始拔河游戲）

五、總結

在本次的課程設計中，通過選題的要求，我自己找材料，分析，設計等，掌握了一些軟件的操作方法，這位以后的學習做了鋪墊。整個設計實現了從單一的理論學習到解決實際問題的轉變。通過這次課程設計，我最大的收獲是提高了自身的動手能力，培養了我的解決問題的能力。

拔河游戲機共有 9 個發光二級管，開機后只有中間一個發亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速地，不斷地按動以產生脈沖，誰按的快，亮點就向誰的方向移動，每按一次，亮點移動一次，移到任一方終端二極管發亮，這一方就得勝，此時雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經復位后才使亮點恢復到中心線。

本實驗通過設計多諧振蕩器提供輸入脈沖，用可逆計數器，譯碼器，將甲乙雙方的輸入轉換為脈沖，再經過譯碼實現電路的指示功能。用開關設計的裁判可以實現電路清零功能。

在設計中需要分步實現不同的功能，編碼功能、整形功能等等，在不同功能設計中需要使用不同的元件，根據元件的物理屬性來實現該功能。

第四篇：計算機網絡課程設計實驗報告

計算機網絡課程設計報告

姓名：王

齊

學號：1105010404

班級：計算機四班

指導老師：張會福

湖南科技大學計算機科學與工程學院

2014年02月

實驗一：

一、設計題目

網絡聊天程序的設計與實現

二、實驗目的

1、加深對計算機網絡通信系統工作原理的理解

通過編寫計算機程序實現、模擬網絡的某些功能，使自己理解并掌握計算機網絡基本工作原理及過程。

2、提高網絡編程和應用的能力

提高實際編程能力和靈活運用所學知識解決問題的能力。培養調查研究、查閱技術文獻、資料、手冊及編寫技術文檔的能力，理論運用于實踐的能力。

三、課程設計要求

1、仔細分析每一個實驗的具體內容、步驟和要求，按設計要求完成任務。

2、程序設計需要完成的程序流程圖、說明文檔和源程序清單。

3、提交課程設報告（包含課程設計名稱、課程設計題目、課程設計內容、課程設計步驟、調試過程、課程設計結果以及結果分析、心得體會）、程序源文件、可執行文件。

四、程序原理

在計算機通信系統中，有兩種通信方式：面向連接的TCP和面向報文的UDP。

TCP：傳輸控制協議。TCP提供可靠交付的服務。也就是說，通過TCP連接傳送的數據，無差錯，不丟失，不重復、并且按序到達。所以服務器和客戶端的通訊使用TCP來完成。確保服務器作為“中轉站”能夠得到、存儲、轉發正確的客戶信息。

UDP：用戶數據報協議。UDP用來支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網絡應用。包括網絡視頻會議系統在內的眾多的客戶/服務器模式的網絡應用都需要使用UDP協議。因為客戶端之間的通訊（聊天）對數據正確性的要求不是太高，偶爾出錯也不會有太大的影響。

本課程設計采用TCP方式來實現網絡聊天程序。

五、課程設計步驟

1、TCP網絡聊天程序

TCP傳輸控制提供可靠的，有保證的通信質量，是面向連接的通信。因此，在通信之前，通信雙方就得采用建立連接。TCP通信采取C/S（客戶機/服務器）模式。需要分別編寫客戶端程序和服務器端程序。

1）服務器端程序編寫步驟：

a)加載套接字庫，創建套接字(WSAStartup()/socket())； b)綁定套接字到一個IP地址和一個端口上(bind())； c)將套接字設置為監聽模式等待連接請求(listen())； d)請求到來后，接受連接請求，返回一個新的對應于此次連接的套接字(accept())； e)用返回的套接字和客戶端進行通信(send()/recv())； f)返回，等待另一連接請求；

g)關閉套接字，關閉加載的套接字庫(closesocket()/WSACleanup())。2）客戶端程序編寫步驟：

a)加載套接字庫，創建套接字(WSAStartup()/socket())； b)向服務器發出連接請求(connect())； c)和服務器端進行通信(send()/recv())；

d)關閉套接字，關閉加載的套接字庫(closesocket()/WSACleanup())。

2、UDP網絡聊天程序

與TCP不同，UDP在通信時并不要雙方建立連接，它不屬于連接型協議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優點，所以通常音頻、視頻和普通數據在傳送時使用UDP較多，因為它們即使偶爾丟失一兩個數據包，也不會對接收結果產生太大影響。比如我們聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP協議。因此，本設計同樣采用UDP連接方式。

程序編寫步驟：

a)加載套接字庫，創建套接字(WSAStartup()/socket())； b)綁定套接字到一個IP地址和一個端口上(bind())； c)發送和接收數據(sendto()/recvfrom())；

d)關閉套接字，關閉加載的套接字庫(closesocket()/WSACleanup())。

六、程序流程圖

TCP

七.實驗總結（錯誤與解決方法）

1.必須先初始化Winsock DLL庫，否則會顯示錯誤代碼：

WSASYSNOTREADY 網絡通信依賴的網絡子系統還沒有準備好。

WSAVERNOTSUPPORTED 所需的Windows Sockets API的版本未由特定的Windows Sockets實現提供。

2.窗口接收到數據包含“燙燙燙”，解決辦法即用memset函數初始化數組： memset(sendBuf,0,sizeof(sendBuf));memset(recvBuf,0,sizeof(recvBuf));

3.使用該程序時注意先打開服務器，再打開客戶端，否則無法正確連接。

4.注意引入ws2_32.lib庫文件。

實驗二：

一.題目：PING程序的設計與實現 二.實驗目的：

PING程序是我們使用的比較多的用于測試網絡連通性的程序。PING程序基于ICMP，使用ICMP的回送請求和回送應答來工作。由計算機網絡課程知道，ICMP是基于IP的一個協議，ICMP包通過IP的封裝之后傳遞。

三.實驗原理：

ping的原理: Ping命令的主要作用是檢測網絡上主機的狀態。要是在幾年前，我們還可以下如此斷言，如果不能Ping通某臺主機，那么也就無法Telnet或者FTP到這臺主機，但隨著互聯網的安全意識的增加，出現了訪問控制清單的路由器和防火墻，由于ICMP報文是在IP數據包中被傳輸的，而到達一臺主機不僅取決于IP層是否到達，還取決于使用何種協議和端口。

四.PING程序的實現過程

要實現ping程序，需要實現以下步驟：

1.創建協議類型為IPPROTO_ICMP的原始套接字，設置套接字屬性。

2.創建并初始化ICMP封包。

3.調用sendto函數向遠程主機發送ICMP請求。

4.調用recfrom函數接受ICMP響應

五.核心模塊的流程圖：

六.相關截圖：

1.PING本機：

2.Ping局域網：

七：實驗總結（錯誤與解決方案）

1.按照指導書上的代碼輸入并成功編譯運行，在CDM命令提示窗口使用該EXE時，返回Request Timed Out “request time out”這提示除了對方可能裝有防火墻或已關機以外，還有就是本機的IP不正確和網關設置錯誤。①、IP不正確：

IP不正確主要是IP地址設置錯誤或IP地址沖突，這可以利用ipconfig /all這命令來檢查。在WIN2000下IP沖突的情況很少發生，因為系統會自動檢測在網絡中是否有相同的IP地址并提醒你是否設置正確。在NT中不但會出現“request time out”這提示而且會出現“Hardware error”這提示信息比較特殊不要給它的提示所迷惑。

②、網關設置錯誤：這個錯誤可能會在第四個步驟出現。網關設置錯誤主要是網關地址設置不正確或網關沒有幫你轉發數據，還有就是可能遠程網關失效。這里主要是在你Ping外部網絡地址時出錯。錯誤表現為無法Ping外部主機返回信息“Request timeout”。

實驗三：

一.實驗題目：

基于IP多播的圖形界面會議程序

二.實驗目的

理解IP多播原理，并熟悉IP多播協議。

運用IP多播知識，設計一個圖形界面的網絡會議程序。

三.設計要求

1、理解IP多播原理，熟悉IP多播協議。

2、了解IP多播的編程步驟。

3、用VisualC++實現局域網IP多播。

四.設計原理

IP多播地址和多播組

IP多播通信必須依賴于IP多播地址，在IPv4中它是一個D類IP地址，范圍從224.0.0.0到239.255.255.255，并被劃分為局部鏈接多播地址、預留多播地址和管理權限多播地址三類。其中，局部鏈接多播地址范圍在224.0.0.0~224.0.0.255，這是為路由協議和其它用途保留的地址，路由器并不轉發屬于此范圍的IP包；預留多播地址為224.0.1.0~238.255.255.255，可用于全球范圍（如Internet）或網絡協議；管理權限多播地址為239.0.0.0~239.255.255.255，可供組織內部使用，類似于私有IP地址，不能用于Internet，可限制多播范圍。

使用同一個IP多播地址接收多播數據包的所有主機構成了一個主機組，也稱為多播組。一個多播組的成員是隨時變動的，一臺主機可以隨時加入或離開多播組，多播組成員的數目和所在的地理位置也不受限制，一臺主機也可以屬于幾個多播組。此外，不屬于某一個多播組的主機也可以向該多播組發送數據包。

五.設計步驟

接收功能實現步驟：

(1)、創建一個SOCK_DGRAM類型的Socket。

(2)、將此Socket綁定到本地的一個端口上，為了接收服務器端發送的多播數據。(3)、加入多播組。(4)、接收多播數據。

發送功能實現步驟：

(1)、創建一個SOCK_DGRAM類型的Socket。(2)、加入多播組。(3)、發送多播數據。

多線程相關代碼： InitSocket();RECVPARAM *pRecvParam=new RECVPARAM;pRecvParam->sock=m_socket;pRecvParam->hwnd=m_hWnd;//創建接收線程

HANDLE hThread=CreateThread(NULL,0,RecvProc,(LPVOID)pRecvParam,0,NULL);//關閉該接收句柄，釋放其引用計數

CloseHandle(hThread);

程序截圖:

六.實驗總結（錯誤以及解決方案）

1.不能同時實現接收和發送功能：經查閱資料發現這是由于接收和發送功能的源代碼中都有加入多播組程序段，一個程序不能多次加入同一個多播組。后來共同加入多播組程序段，不再讓接收和發送功能分別運行加入多播組程序段。

2.當編輯框內當前顯示內容滿了之后，垂直滾動條不能自動下跳，需要手動拉下去，調用編輯框類的LineScroll函數和GetLineCount()； m_edit_recv.LineScroll(m_edit_recv.GetLineCount());

第五篇：C++課程設計實驗報告（范文）

C++課程設計報告

設計題目：

學

院： 專業班級： 學生姓名： 學生學號： 指導教師：

計算機技術與科學

3班 樊冠男 40912140 馬軍亮

提交時間：

2011/1/12 成績：

目錄

C++課程設計報告

第一章 引言

C++課程設計報告

第二章 概要設計

C++課程設計報告

第三章 軟件實現

C++課程設計報告

第四章 結果與討論