拔河游戏机课程设计实验报告

第一篇：拔河游戏机课程设计实验报告

课程设计说明书

课程名称：题

数字电子技术课程设计

班级： 姓名： 学号： 同组人：

目：拔河游戏机

设计任务书

一、设计题目

拔河游戏机

二、主要内容及要求

1．设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。

2．电路使用15个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。

3．比赛双方各持一个按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲，谁按得快，发光的二极管就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。4．亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方就获胜，此后双方的按钮都应无作用，状态保持，只有当裁判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。

5．用七段数码管显示双方的获胜盘数。

三、进度安排

1.认真思考和理解所选题目的有关要求，大致知道要求做什么。

2.根据实验的设计要求，到图书馆或上网查找相关的资料，了解拔河游戏机的工作原理。3.学习数字电路中触发器、计数器、译码显示器等单元电路的设计及综合应用，掌握逻辑电路的设计与测试方法，等。

4.综合相关的资料，设计实验方案。

5．根据所设计方案，用仿真软件进行电路仿真。6．根据要求撰写实验报告。

设计过程

一、设计任务分析

本课题的主要任务是让拔河游戏机的电平指示灯由中点向我方延伸，而阻止其向对方延伸。可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，用计数器的输出状态通过译码器控制电平指示灯的显示状态。如当计数器进行加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延伸，相反，进行减法计数时，发亮的电平指示灯向相反方向移动。当移动到一方的终点就就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一盘的比赛，而计数器就记录双方的获胜的次数。

二、总体方案设计

2．1 设计思路：

(1)本课题所设计的拔河游戏机由15个电平指示灯排列成一行，开机之后只有中间一个电平指示灯亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端指示灯点亮，这一方就获胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线。(2)当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲信号的作用.即实现电路自锁,使加家减脉冲无效。同时，使计分电路自动加分。

(3)控制电路部分应能控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加减脉冲的输入端，其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。2．2 电路原理图：

2．3 电路工作原理：

可逆计数器74LS193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器输出使中间的一只电平指示灯Y0点亮。当按动A、B两个按键时，分别产生两个脉冲信号，经整形后分别加到可逆计数器上，可逆计数器输出的代码经译码器译码后驱动电平指示灯点亮并产生位移，当亮点移到任何一方终端后，由于控制电路的作用，使这一状态被锁定，而对输入脉冲不起作用。如按动复位键，亮点又回到中点位置，比赛又可重新开始。

将双方终端指示灯的正端分别经两个与非门后接到2个十进制计数器74ls160的使能端EN，当任一方取胜，该方终端指示灯点亮，产生1个下降沿使其对应的计数器计数。这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。2．4 各单元电路的设计： 1.编码电路的设计：

由双时钟二进制同步可逆计数器74LS193构成，它有2个输入端，4个输出端，能进行加／减计数。通过编码器来控制电平指示灯的显示，加计数时向右移动，进行减计数时，向相反方向移动。电路图如下：

2.译码电路：

由2个38译码器组成4线－16线译码器。译码器的输出Y0～Y15中选15个接电平指示灯，电平指示灯的负端接地，而正端接译码器；这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。比赛准备，译码器输入为0000，Y0输出为1，中心处指示灯首先点亮，当编码器进行加法计数时，亮点向右移，进行减法计数时，亮点向左移。电路图如下图所示：

3.胜负显示：

由计数器74ls160和译码显示器构成。将双方终端指示灯正极经与非门输出后分别接到2个74ls160计数器的EN端，74ls160的两组4位BCD码分别接到实验箱中的两组译码显示器的8、4、2、1插孔上。当一方取胜时，该方终端指示灯发亮，产生一个上升沿，使相应的计数器进行加一计数，于是就得到了双方取胜次数的显示，若1位数不够，则进行2位数的级连。电路图如下

4.复位控制：

74LS193的清零端CR接一个电平开关，作为一个开关控制，进行多次比赛而需要的复位操作，使亮点返回中心点。

74ls160的清零端RD也接一个电平开关，作为胜负显示器的复位来控制胜负计数器使其重新计数。其中74ls160功能表下表所示

5.仿真结果：

三、元器件的使用：

3．1元器件的选用：

74ls138 3线—8线译码器 2片 74ls160 同步十进制计数器 4片 74LS193 同步二进制可逆计数器 1片 74LS04 六非门

1片 电阻：

若干

电容

若干 发光二极管

15个 LED显示器

4个 3个 开关

四、总结

4．1 实验评价：

本课题所设计的拔河游戏机由15个电平指示灯组成“电子绳”，由可逆计数器74LS193构成编码电路，由译码器74ls138构成译码器电路，由计数器74ls160作为胜负的显示。但不难想象，73LS193可以由两片的74LS192组成16进制计数器所代替，这一点是可以改进的。还有电路的主体部分还可以用移位寄存器所代替，由于时间紧张，留待以后思考。4．2 心得体会：

这次的课程设计虽然短暂，但让我们学到了很多，那是课本上无法学到的。通过这次课程设计，我明白了理论与实践相结合的重要性，理论固然重要，但是实践才是检验真理的唯一标准，使我们加强了动手、思考和解决问题的能力，了解了一般电子电路的设计方法，培养了初步独立设计的能力。在设计过程中，通过查阅书籍和文献资料，进一步熟悉了常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则，进一步掌握了电子仪器的正确使用方法。还记得在设计的时候曾经遇到过各种各样的问题，比如；在设计计数器时计数器并没有像我们想象的那样计数，经过了很多次的更改和尝试，我们才逐渐一步一步的接近最终结果，比如；触发器的运用还不怎么熟悉，对73LS193计数器的逻辑功能还是不怎么了解，对于自己基础知识还是不够扎实，实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还待急需提高。做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用，现在有些温故知新的感觉。

通过这次的课设，我觉得自己在数电的理论知识上，又成长了许多，也对芯片本身能与书本上的真正结合了起来，实验的成功让我收获了喜悦。同时，也让我明白了我们每一个人永远不能满足于现有的成就，我们应该在课堂中与实验中学会总结，学会自我认知，向着更高的目标努力，经过这次的课程设计,一方面加深了我对课本理论的认识,另一方面也提高了我的实验，操作能力，让我受益匪浅。

参考文献：

1、《电子技术基础 实验与课程设计》 高吉祥主编 电子工业出版社

2、《电子线路实验》(第二版)方建中主编 浙江大学出版社

3、《数字电路 设计与制作》 彭军译主编 科学出版社

4、《电子技术基础（数字部分）》第四版 康华光主编 高等教育出版社

5、《电子技术课程设计指导》 彭芥华主编 高等教育出版社 6网络

第二篇：数字逻辑电路课程设计,拔河游戏机

数字逻辑电路课程设计报告

拔河游戏机

摘要

1、任 务 与 要 求 : 电 子 拔 河 游 戏 机 是 一 种 能 容 纳 甲 乙 双 方 参 赛 或 甲 乙 双 方加 裁 判 的 三 人 游 戏 电 路。

由 一 排 LED 发 光 二 极 管 表 示 拔 河 的 的“ 电 子 绳 ”。

由 甲 乙 双 方 通 过 按 纽 开 关 使 发 光 的 LED 管 向 一 方的 终 点 延 伸，当 延 伸 到 某 方 的 最 后 一 个 LED 管 时，则 该 方 获胜，连 续 比 赛 多 局 以 定 胜 负。

显示器显示胜者的盘数。

2、基 本 要 求 如 下 ：

（1）

比 赛 开 始 时，由 裁 判 下 达 命 令 后，甲 乙 双 方 才 能 输 入信 号，否 则，由 于 电 路 具 有 自 锁 功 能，使 输 入 信 号 无 效。

（2）“ 电 子 绳 ” 到 少 由 15 个 LED 管 构 成，裁 判 下 达 “ 开 始 比 赛 ”的 命 令 后，位 于 “ 电 子 绳 ” 中 点 的 LED 点 亮。

甲 乙 双 方 通 过 按键 输 入 信 号，使 发 亮 的 LED 管 向 自 己 一 方 移 动，并 阻 止 其 向 对方 延 伸。

当 从 中 点 至 自 己 一 方 终 点 的 LED 管 全 部 点 亮 时，表 示比 赛 结 束。

这 时，电 路 自 锁，保 持 当 前 状 态 不 变，除 非 由 裁 判使 电 路 复 位。

3、方 案 论 证 与 设 计 电 子 拔 河 游 戏 机 是 一 种 能 容 纳 甲 乙 双 方 参 赛 或 甲 乙 双 方加 裁 判 的 三 人 游 戏 电 路。

由 一 排 LED 发 光 二 极 管 表 示 拔 河 的“ 电 子 绳 ”。

游 戏 双 方 各 拥 有 一 个 比 赛 时 使 用 的 按 钮 ,当 参 与者 不 停 的 按 动 按 钮 的 时 候 就 产 生 脉 冲 ,谁 快 产 生 的 脉 冲 就 多 ,这 样 由 甲 乙 双 方 通 过 按 扭 开 关 使 发 光 的 LED 管 向 一 方 的 终 点 延伸，双 方 通 过 按 扭 输 入 信 号，使 得 计 数 电 路 实 现 计 数 功 能，当延 伸 到 某 方 的 最 后 一 个 LED 管 时，则 该 方 获 胜，连 续 比 赛 多局 以 定 胜 负。

通 过 设 计 多 谐 振 荡 器 提 供 输 入 脉 冲，用 可 逆 计 数器，译 码 器，将 甲 乙 双 方 的 输 入 转 换 为 脉 冲，再 经 过 译 码，显示 译 码 器 和 七 段 数 码 管 实 现 电 路 的 记 分 功 能。

用 开 关 设 计 的 裁判 可 以 实 现 电 路 的 记 分 和 清 零 功 能。

目录概述………………………………………………………………………… ⑴

1.1 设计思想及说明 ……………………………………………………………⑴系统总体方案 及硬件设计 …………………………………………………… ⑸ 2.1 实验设备及各器件功能 ……………………………………………… ⑸～⑼ 2.2 设计步骤 ……………………………………………………………… ⑼～⑿ 2.3 实验电路框图 ……………………………………………………………… ⒀

2.4 作品介绍 …………………………………………………………………… ⒀3 心得体会 ……………………………………………………………………… ⒁ 4 参考文献 ……………………………………………………………………… ⒂

附 附 1 1 ：系统原理图 …………………………… ………………………………… ⒃

一

概述 1.1 设计思想及说明

电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排 LED 发光二极管表示拔河的“电子绳”。游戏双方各拥有一个比赛时使用的按钮,当参与者不停的按动按钮的时候就产生脉冲,谁快产生的脉冲就多,这样由甲乙双方通过按扭开关使发光的 LED 管向一方的终点延伸，双方通过按扭输入信号，使得计数电路分别实现实现加减计数功能，当延伸到某方的最后一个 LED 管时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。

通过设计甲乙通过输入单脉冲，用十进制可逆计数器实现加减，通过译码器显示译码器和七段数码管实现电路的记分功能，并实现双方赢盘数的自动统计。用开关设计的裁判可以实现电路的清零功能。

二

系统总体方案及硬件设计

2.1 实验设备及各器件功能1． +5v 直 流 电 源 ； 提 供 拔 河 游 戏 机 的 信 号 输 入，高 低 电平输 入，产 生 信 号。

2． 译 码 显 示 器 ； 将 十 进 制 数 字 信 号 转 化 成 模 拟 信 号，使输 出 比 赛 结 果。

3．逻 辑 电平开 关 ；使 能 端，在 每 场 比 赛 结 束 后 进 行 锁 定，在 下 场 比 赛 开 始 时 间 解 除 锁 定，使 比 赛 进 行 以 后 各 场。

4．4 线 － 16 线 译 码 /分 配 器 CC4511;将 二 进 制 数 字 信 号 转化 成 模 拟 信 号，使 发 光 二 极 管 在 与 到 高 电 势 时 间 发 光。

5．同 步 递 增 /递 减 二 进 制 计 数 器 CC40193；CP（u）为 递增 输 入 端，CP(d)为 递 减 输 入 端。

6． 十 进 制 计 数 器 74LS90;对 输 入 信 号 进 行 十 进 制 记 数，记 数 后 将 其 传 送 到 译 码 显 示 器 显 示。

7． 与 非 门 CC4011×3，与 门 CC4081.异 或 门 CC4030，电 阻 1 千 欧 姆 ×4，与 译 码 显 示 器、逻 辑 电平开 关、译 码 分 配器、同 步 递 增 /递 减 二 进 制 计 数 器、十 进 制 计 数 器 等 各 个 器 件构 成 整 个 拔 河 游 戏 机 设 备。

8． 九 个 发 光 二 集 管 及 导 线。

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 管脚分布图2、利用集成功能组件设计计数电路74LS90

2.2

骤 设 计 步 骤

开 始 我 们 是 设 计 电 路 图 完 成 以 上 功 能，但 由 于 部 分 器 件 的缺 乏，而 用 现 有 器 件 实 现 电 路 功 能 相 对 较 复 杂。

而 且 由 于 按 照设 计 的 电 路 图，所 需 元 器 件 较 多，需 使 用 两 块 电 路 板，但 是 出现 了 两 块 电 板 的 电 压 不 匹 配，驱 动 不 足 等 问 题，同 时 线 路 较 复杂 使 得 排 查 的 工 作 也 很 难。

所 以 后 来 我 们 改 用 了 编 程 实 现。

编 程 原 理 概 要 ：

输 入 ：

甲，乙 和 裁 判 的 脉 冲

输 出 ：个 LED 发 光 二 极 管 输 入 ； 甲 的 赢 盘 数（4 位 二 进 制）；乙 的 赢 盘 数（4 位 二 进 制）； 在 程 序 内 部 实 现 根 据 裁 判，甲 乙 输 入 控 制 计 分，译 码 等 主 要 功能 程 序 设 计 中 的 几 个 关 键 问 题 ：

时 钟 信 号 问 题 ：

如 何 实 现 各 相 关 功 能 模 块 的 时 钟 同 步。

首 先 搞 清 楚，引 脚 定 义 中 寄 存 器 属 性 和 组 合 逻 辑 属 性 的 不 同。可 以 作 这 样 的 理 解 ：

寄 存 器 模 式 需 要 时 钟 信 号 的 控 制，来 一 个时 钟 脉 冲，发 生 一 次 改 变。

而 组 合 逻 辑 属 性 则 可 理 解 为 某 一 时刻 的 输 出 唯 一 决 定 于 此 时 其 输 入 的 各 变 量，而 且 可 以 认 为 这 种改 变 在 电 路 内 部 是 瞬 时 的，无 延 迟 现 象。

本 程 序 的 核 心 是 如 何 实 现 两 个 脉 冲 分 别 控 制 一 个 可 逆 计 数 器的 加 减 记 数，同 时 裁 判 脉 冲 能 对 计 数 器 进 行 重 置，以 及 重 置 之前 的 自 锁 功 能。

开 始 时 我 们 是 通 过 引 入 了 一 个 外 部 时 钟 信 号 CLK，可 逆 计 数 器的 时 钟 信 号 =CLK，这 样 就 可 以 实 现 甲，乙，裁 判 脉 冲 能 在 任 意时 刻 改 变 计 数 器 的 状 态，因 为 外 部 时 钟 脉 冲 是 始 终 不 断 的，所以 电 路 总 是 在 判 断 各 输 入 以 决 定 输 出。

但 是 碰 到 了 一 个 问 题 ：当 甲 只 按 了 一 下，LED 灯 直 接 跳 到 了 最 左 边，也 就 是 内 部 计 数器 一 下 减 到 了 0，而 不 是 按 一 下 只 减 1。

分 析 现 象，出 现 这 样的 问 题 就 是 由 于 外 部 输 入 的 CLK 信 号 的 频 率 为 1-100KHZ，也就 是 其 脉 冲 的 周 期 最 大 也 是 微 秒 级 的，甲，乙 的 脉 冲 是 不 可 能实 现 这 样 的 速 度 的。

例 如 甲 按 下 单 脉 冲 发 生 器 0.1 秒，而 技 术器 时 钟 已 经 过 去 100 以 上 的 周 期，也 就 是 说 计 数 器 减 了 100 次（当 然 只 减 了 4 电 路 就 自 锁 了）。

后 来 我 们 也 考 虑 过 通 过 分 频 将 高 频 信 号 分 频 成 低 如 几 HZ 的 低频 信 号，但 是 分 析 后 发 现 这 是 不 实 际 的，而 且 在 时 序 上 仍 然 存在 问 题。

因 为 即 使 时 钟 信 号 低 到 能 适 应 甲 乙 脉 冲 的 频 宽，但 是仍 会 因 为 周 期 过 大，电 路 反 应 过 慢，LED 移 动 缓 慢 的 缺 陷。

通 过 长 时 间 的 分 析，这 期 间 对 寄 存 器 和 组 合 逻 辑 模 式 的 电 路 内部 运 作 的 理 解 有 了 质 的 提 高。

得 出 了 以 下 的 最 终 解 决 方 案 可 逆 计 数 器 原 始 状 态 输 出 4 位 二 进 制 数 0000，经 译 码 器输 出 使 中 间 的 一 只 发 光 二 极 管 发 亮。当 按 动 A、B 两 个 按 键 时，分 别 产 生 两 个 脉 冲 信 号，经 整 形 后 分 别 加 到 可 逆 计 数 器，可 逆计 数 器 输 出 的 代 码 经 译 码 器 译 后 驱 动 发 光 二 极 管 点 亮 并 产 生位 移，当 亮 点 移 到 任 何 一 方 终 端 后，由 于 控 制 电 路 作 用，使 这一 状 态 被 锁 定，而 对 输 入 脉 冲 不 起 作 用。如 按 到 复 位 键，亮 点又 回 到 中 点 位 置，比 赛 又 可 重 新 开 始。

将 双 方 终 端 二 极 管 的 正 端 分 别 经 两 个 与 非 门 后 接 至 两 个二 － 十 进 制 计 数 器 的 加 计 数 端，当 任 一 方 取 胜，该 方 终 端 二 极管 发 亮，产 生 一 个 下 降 沿 使 其 对 应 的 计 数 器 计 数。这 样，计数 器 的 输 出 即 显 示 了 胜 者 取 胜 的 盘 数。

1.计 数 器 可 逆 计 数 器 要 有 两 个 输 入 端，四 个 输 出 端，要 进 行 加 /减 计数，因 此 选 用 CC40193 双 时 钟 二 进 制 同 步 加 /减 计 数 器 来完 成。

2.整 形 电 路 CC40193 是 可 逆 计 数 器，控 制 加 减 的 CP 脉 冲 分 别 加 至5 脚 和 4 脚，此 时 当 电 路 要 求 进 行 加 法 计 数 时，减 法 输 入 端 CPd 须 为 高 电平；减 法 计 数 时，加 法 输 入 CPu 也 必 须 为 高 电平，若 直 接 由 A、B 键 产 生 的 脉 冲加 到 5 脚 或 4 脚，那 么 就 有 很 多 时 机 在 进 行 计 数 输 入 时 另 一 计数 输 入 端 为 低 电平，使 计 数 器 不 能 计 数，双 方 按 键 均 失 去 作 用，拔 河 赛 不 能 正 常 进 行。

加 一 整 形 电 路，使 A、B 键 出 来 的 脉 冲经 整 形 后 变 为 一 个 占 空 比 很 大 的 脉 冲，这 样 就 减 少 了 进 行 某 一计 数 时 另 一 计 数 输 入 为 低 电平的 可 能 性，从 而 使 每 一 次 键 都 有可 能 进 行 有 效 的 计 数。

整 形 电 路 是 由 两 个 与 门 CC4081 和 4个 与 非 门 CC4011 来 实 现 其 相 应 功 能。

3.译 码 电 路

选 用 4 线 － 16 线 CC4514 译 码 器。

译 码 器 的 输 出Q0~Q14 分 接 9 个 发 光 二 极 管，二 极 管 的 负 端 接 地，而 正 端 接译 码 器 ； 这 样，当 信 号 输 出 为 高 电平时 发 光 二 极 管 点 亮。

比 赛 准 备，译 码 器 输 入 为 0000，Q0 输 出 为 0，中 心处 二 极 管 首 先 点 亮，当 编 码 器 进 行 加 法 计 数 时，亮 点 向 右 移，进 行 减 法 计 数 时，亮 点 向 左 移。

4.控 制 电 路 为 指 示 出 谁 胜 谁 负，需 用 一 个 控 制 电 路。当 亮 点 移 到 任 何一 方 的 终 端 时，判 该 方 为 胜，此 时 双 方 的 按 键 均 宣 告 无 效。此时 电 路 可 用 一 个 异 或 门 CC4030 和 一 个 与 非 门 CC4011 来 实现。将 双 方 终 端 二 极 管 的 正 极 接 至 异 或 门 的 两 个 输 入 端，负 极接 至 两 个 与 非 门 的 两 个 断 口，当 获 胜 一 方 为“ 1”，而 另 一 方 则为 “ 0”，异 或 门 输 出 为“ 1”，经 非 门 产 生 低 电平“ 0”，再 送 到 计 数器 的 置 数 端 PE，于 是 计 数 器 停 止 计 数，处 于 预 置 状 态，使 计数 器 对 输 入 脉 冲 不 起 作 用。

5.胜 负 显 示 将 双 方 终 端 二 极 管 正 极 经 与 非 门 后 的 输 出 端 分 别 接 到 两 个74LS90 计 数 器 的 A 端，74LS90 的 四 组 4 位 BCD 码 分 别 接 到实 验 装 置 的 四 组 译 码 显 示 器 的 A、B、C、D 插 入 口。当 一 方 取胜 时，该 方 终 端 二 极 管 发 亮，同 时 相 应 的 数 码 管 进 行 加 一 计 数，于 是 就 是 到 了 双 方 取 胜 次 数 的 显 示。

6.复 位

为 能 进 行 多 次 比 赛，需 要 进 行 复 位 操 作，使 亮 点 返 回中 心 点，可 用 一 个 开 关 控 制 CC40193 的 清 零 端 即 可。

胜 负 显 示 器 的 复 位 也 应 用 一 个 开 关 来 控 制 胜 负 计 数器 的 清 零 端 R,使 其 重 新 计 数。

2.3

实验电路

2.4

作品介绍

严 格 说 来，我 们 组 的 作 品 只 是 在 功 能 上 实 现 了 拔 河 机 的 拔河 功 能，虽 然 算 不 上 真 正 意 义 上 的 拔 河 游 戏 机，但 这 次 设 计 实验 不 失 为 一 次 有 意 义 的 挑 战。

本 作 品 为 数 字 电 子 产 品，准 确 而且 灵 敏 度 高，不 会 因 为 电 路 耗 能 或 模 拟 元 件 本 身 的 原 因 造 成 响应 缓 慢、准 确 度 低 等 缺 陷。

使 用 说 明 首 先，要 接 如 5V 的 直 流 电 源 使 电 路 通 电，使 用复 位 开 关 将 甲 乙 赢 盘 数 重 置，然 后，裁 判 按 下 开 始 将 程 序 内 部核 心 加 减 计 数 器 重 新 置 开 始 位，仪 器 便 可 开 始 工 作，用 甲 乙 两个 脉 冲 开 关 实 现 电 路 的 “ 拔 河 ”，当 某 端 的 最 后 一 个 发 光 LED管 亮 起 时，说 明 一 局 比 赛 结 束，通 过 按 下 裁 判 的 复 位 按 键 来 进行 下 一 场 比 赛，在 数 码 管 中 显 示 了 比 赛 的 结 果。

可逆计数器 按键 A B 整形电路 选择开关 译码器 取胜计数器 取胜显示 控制电路 中心点显示 复位

三

心得体会

此 次 电 子 系 统 设 计 中，我 们 投 入 了 最 大 的 热 情 和 精 力，从设 计 电 路 图，选 择 元 器 件，在 实 验 箱 上 组 合，每 一 个 过 程 都 经过 了 大 家 的 共 同 探 讨，其 过 程 中 出 现 了 不 少 的 问 题，我 们 没 有气 馁，没 有 退 缩，我 们 积 极 向 同 学 和 老 师 请 教，并 且 一 遍 又 一遍 的 重 复 实 践，直 到 我 们 期 望 的 结 果 实 现。

事 实 也 证 明 我 们 的努 力 没 有 白 费，认 真 严 谨 的 实习态 度 给 我 们 带 来 了 成 功 的 喜悦！

通 过 这 次 电 子 系 统 设 计，我 们 掌 握 了 设 计 一 个 数 字 电 路 的基 本 方 法 和 基 本 步 骤，实 际 解 决 了 设 计 中 出 现 的 问 题，增 强 了寻 找 问 题，解 决 问 题 的 能 力。

此 次 电 子 设 计 的 成 功 不 仅 帮 助 我们 更 好 地 掌 握 书 本 知 识，尤 其 重 要 的 是 增 强 了 我 们 的 自 信，培养 了 我 们 独 立 思 考 的 能 力。

严 格 说 来，我 们 组 的 作 品 只 是 在 功 能 上 实 现 了 拔 河 机 的 拔河 功 能，虽 然 算 不 上 真 正 意 义 上 的 拔 河 游 戏 机，但 这 次 设 计 实验 不 失 为 一 次 有 意 义 的 挑 战。

参考文献

[1] 阎石主编：《数字电子电路》，北京，中央广播电视大学出版社，1993 年 [2] 李国丽 朱维勇 《电子技术实验指导书》 中国科技大学出版社 [3] 蔡惟铮主编：《数字电子线路基础》，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，1988 年 [4] 李 士雄、丁康源主编：《数字集成电子技术教程》，北京，高等教育出版社，1993 年 [5] 欧阳星明：《数字逻辑》华中科技大学出版社，2005 年 年3 月

K Ω附 2

系统原理图

＆

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：拔河游戏机

拔河游戏机的设计

一、设计要求 1．设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。

2．电路使用 9 个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。

3．比赛双方各持一个脉冲按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲，谁按得 快，发光的二极管就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。

4．亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方就获胜，此后双方的按钮都 无作用，状态保持，只有当裁判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。

二、设计方案 1.本课题所设计的拔河游戏机可由加减计数器进行计数并通过 4 线-16 线连接15 个电平指示灯排列成一行，开机之后计数器计数 0000，只有中间一个电平指示灯亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端指示灯点亮，代表这一方获胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线。

2.当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲信号的作用.即实现电路自锁,使加家减脉冲无效。

3.设计总体框图

三、具体电路设 计及工作原理说明 1．实验器材 74LS193 加减计数器 4 线－16 线译码器 CC4514 74LS00 与非门 74LS08 与门 指示灯 +5V 电源 2.编码电路 由二进制同步可逆计数器 74LS193 构成，它有 4 个输入端，4 个输出端，能进控制按键编码电路（可逆计数器）

复位开关 A 译码器 整形电路(控制电路)（）指示灯

行加／减计数。通过编码器来控制电平指示灯的显示，加计数时向右移动，进行减计数时，向相反方向移动。电路图如下：

3.译码电路 由 4 线－16 线译码器 CC4514 构成。译码器的输出 Y0～Y15 中选出 9 个接电平指示灯（Y0～Y7、Y9～Y15），电平指示灯的负端接地，而正端接译码器；这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。

比赛准备，译码器输入为 0000，Y0 输出为 1，中心处指示灯首先点亮，当编码器进行加法计数时，亮点向右移，进行减法计数时，亮点向左移。电路图如下 4.整形电路 由与门 74LS08 和与非门 74LS00 构成。因 74LS193 是可逆计数器，控制加减的CP 脉冲分别加至 5 脚和 4 脚，此时当电路要求进行加法计数时，减法输入端 CPD 必须接高电平；进行减法计数时，加法输入端 CPU 也必须接高电平，若直接由 1、0键产生的脉冲加到 5 脚或 4 脚，就有很多时机在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。加一整形电路，使 1,0 键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲，这就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性，从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。电路图如下：

5.原理说明 开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断按，加减计数器产生脉冲。拔河游戏机需要使用 9 个发光的二极管排列成一行，开动产生脉冲，谁按得快亮点向谁的方向移动，每按一次亮点移动一次。移动到任意一方的终端二极管点亮，这一方就取得了胜利。此时双方的按键均不起作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中间。

总体原理电路图如下：

四、测试结果 裁判控制开关 A 打到低电平（中间线指示灯亮）比赛开始，两选手分别控制开关 1、0，加减计数器开始计数，哪方的脉冲频率高，指示灯亮点向哪方移动。当亮点移动到首或尾时，比赛结束。此时加减计数器的电路被封锁，1、0 控制的脉冲没有作用，指示灯亮点保持这时的状态，可显示出胜利的一方。裁判将开关 A 打到高电平，亮点再次回到中间线。当再次打到低电平，比赛再次开始。

电路图：

（未开始拔河时，中间的灯亮）

（开始拔河后，灯向按得快的那一方移动）

（移到任一方终端二极管发亮，这一方就得胜，控制按键不再起作用）

（结束游戏后，按复位键 A 复位，中间的灯再次亮起，又可以开始拔河游戏）

五、总结

在本次的课程设计中，通过选题的要求，我自己找材料，分析，设计等，掌握了一些软件的操作方法，这位以后的学习做了铺垫。整个设计实现了从单一的理论学习到解决实际问题的转变。通过这次课程设计，我最大的收获是提高了自身的动手能力，培养了我的解决问题的能力。

拔河游戏机共有 9 个发光二级管，开机后只有中间一个发亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地，不断地按动以产生脉冲，谁按的快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次，移到任一方终端二极管发亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中心线。

本实验通过设计多谐振荡器提供输入脉冲，用可逆计数器，译码器，将甲乙双方的输入转换为脉冲，再经过译码实现电路的指示功能。用开关设计的裁判可以实现电路清零功能。

在设计中需要分步实现不同的功能，编码功能、整形功能等等，在不同功能设计中需要使用不同的元件，根据元件的物理属性来实现该功能。

第四篇：计算机网络课程设计实验报告

计算机网络课程设计报告

姓名：王

齐

学号：1105010404

班级：计算机四班

指导老师：张会福

湖南科技大学计算机科学与工程学院

2014年02月

实验一：

一、设计题目

网络聊天程序的设计与实现

二、实验目的

1、加深对计算机网络通信系统工作原理的理解

通过编写计算机程序实现、模拟网络的某些功能，使自己理解并掌握计算机网络基本工作原理及过程。

2、提高网络编程和应用的能力

提高实际编程能力和灵活运用所学知识解决问题的能力。培养调查研究、查阅技术文献、资料、手册及编写技术文档的能力，理论运用于实践的能力。

三、课程设计要求

1、仔细分析每一个实验的具体内容、步骤和要求，按设计要求完成任务。

2、程序设计需要完成的程序流程图、说明文档和源程序清单。

3、提交课程设报告（包含课程设计名称、课程设计题目、课程设计内容、课程设计步骤、调试过程、课程设计结果以及结果分析、心得体会）、程序源文件、可执行文件。

四、程序原理

在计算机通信系统中，有两种通信方式：面向连接的TCP和面向报文的UDP。

TCP：传输控制协议。TCP提供可靠交付的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复、并且按序到达。所以服务器和客户端的通讯使用TCP来完成。确保服务器作为“中转站”能够得到、存储、转发正确的客户信息。

UDP：用户数据报协议。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。因为客户端之间的通讯（聊天）对数据正确性的要求不是太高，偶尔出错也不会有太大的影响。

本课程设计采用TCP方式来实现网络聊天程序。

五、课程设计步骤

1、TCP网络聊天程序

TCP传输控制提供可靠的，有保证的通信质量，是面向连接的通信。因此，在通信之前，通信双方就得采用建立连接。TCP通信采取C/S（客户机/服务器）模式。需要分别编写客户端程序和服务器端程序。

1）服务器端程序编写步骤：

a)加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())； b)绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind())； c)将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen())； d)请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept())； e)用返回的套接字和客户端进行通信(send()/recv())； f)返回，等待另一连接请求；

g)关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。2）客户端程序编写步骤：

a)加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())； b)向服务器发出连接请求(connect())； c)和服务器端进行通信(send()/recv())；

d)关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。

2、UDP网络聊天程序

与TCP不同，UDP在通信时并不要双方建立连接，它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP协议。因此，本设计同样采用UDP连接方式。

程序编写步骤：

a)加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())； b)绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind())； c)发送和接收数据(sendto()/recvfrom())；

d)关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。

六、程序流程图

TCP

七.实验总结（错误与解决方法）

1.必须先初始化Winsock DLL库，否则会显示错误代码：

WSASYSNOTREADY 网络通信依赖的网络子系统还没有准备好。

WSAVERNOTSUPPORTED 所需的Windows Sockets API的版本未由特定的Windows Sockets实现提供。

2.窗口接收到数据包含“烫烫烫”，解决办法即用memset函数初始化数组： memset(sendBuf,0,sizeof(sendBuf));memset(recvBuf,0,sizeof(recvBuf));

3.使用该程序时注意先打开服务器，再打开客户端，否则无法正确连接。

4.注意引入ws2_32.lib库文件。

实验二：

一.题目：PING程序的设计与实现 二.实验目的：

PING程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。PING程序基于ICMP，使用ICMP的回送请求和回送应答来工作。由计算机网络课程知道，ICMP是基于IP的一个协议，ICMP包通过IP的封装之后传递。

三.实验原理：

ping的原理: Ping命令的主要作用是检测网络上主机的状态。要是在几年前，我们还可以下如此断言，如果不能Ping通某台主机，那么也就无法Telnet或者FTP到这台主机，但随着互联网的安全意识的增加，出现了访问控制清单的路由器和防火墙，由于ICMP报文是在IP数据包中被传输的，而到达一台主机不仅取决于IP层是否到达，还取决于使用何种协议和端口。

四.PING程序的实现过程

要实现ping程序，需要实现以下步骤：

1.创建协议类型为IPPROTO_ICMP的原始套接字，设置套接字属性。

2.创建并初始化ICMP封包。

3.调用sendto函数向远程主机发送ICMP请求。

4.调用recfrom函数接受ICMP响应

五.核心模块的流程图：

六.相关截图：

1.PING本机：

2.Ping局域网：

七：实验总结（错误与解决方案）

1.按照指导书上的代码输入并成功编译运行，在CDM命令提示窗口使用该EXE时，返回Request Timed Out “request time out”这提示除了对方可能装有防火墙或已关机以外，还有就是本机的IP不正确和网关设置错误。①、IP不正确：

IP不正确主要是IP地址设置错误或IP地址冲突，这可以利用ipconfig /all这命令来检查。在WIN2000下IP冲突的情况很少发生，因为系统会自动检测在网络中是否有相同的IP地址并提醒你是否设置正确。在NT中不但会出现“request time out”这提示而且会出现“Hardware error”这提示信息比较特殊不要给它的提示所迷惑。

②、网关设置错误：这个错误可能会在第四个步骤出现。网关设置错误主要是网关地址设置不正确或网关没有帮你转发数据，还有就是可能远程网关失效。这里主要是在你Ping外部网络地址时出错。错误表现为无法Ping外部主机返回信息“Request timeout”。

实验三：

一.实验题目：

基于IP多播的图形界面会议程序

二.实验目的

理解IP多播原理，并熟悉IP多播协议。

运用IP多播知识，设计一个图形界面的网络会议程序。

三.设计要求

1、理解IP多播原理，熟悉IP多播协议。

2、了解IP多播的编程步骤。

3、用VisualC++实现局域网IP多播。

四.设计原理

IP多播地址和多播组

IP多播通信必须依赖于IP多播地址，在IPv4中它是一个D类IP地址，范围从224.0.0.0到239.255.255.255，并被划分为局部链接多播地址、预留多播地址和管理权限多播地址三类。其中，局部链接多播地址范围在224.0.0.0~224.0.0.255，这是为路由协议和其它用途保留的地址，路由器并不转发属于此范围的IP包；预留多播地址为224.0.1.0~238.255.255.255，可用于全球范围（如Internet）或网络协议；管理权限多播地址为239.0.0.0~239.255.255.255，可供组织内部使用，类似于私有IP地址，不能用于Internet，可限制多播范围。

使用同一个IP多播地址接收多播数据包的所有主机构成了一个主机组，也称为多播组。一个多播组的成员是随时变动的，一台主机可以随时加入或离开多播组，多播组成员的数目和所在的地理位置也不受限制，一台主机也可以属于几个多播组。此外，不属于某一个多播组的主机也可以向该多播组发送数据包。

五.设计步骤

接收功能实现步骤：

(1)、创建一个SOCK_DGRAM类型的Socket。

(2)、将此Socket绑定到本地的一个端口上，为了接收服务器端发送的多播数据。(3)、加入多播组。(4)、接收多播数据。

发送功能实现步骤：

(1)、创建一个SOCK_DGRAM类型的Socket。(2)、加入多播组。(3)、发送多播数据。

多线程相关代码： InitSocket();RECVPARAM *pRecvParam=new RECVPARAM;pRecvParam->sock=m_socket;pRecvParam->hwnd=m_hWnd;//创建接收线程

HANDLE hThread=CreateThread(NULL,0,RecvProc,(LPVOID)pRecvParam,0,NULL);//关闭该接收句柄，释放其引用计数

CloseHandle(hThread);

程序截图:

六.实验总结（错误以及解决方案）

1.不能同时实现接收和发送功能：经查阅资料发现这是由于接收和发送功能的源代码中都有加入多播组程序段，一个程序不能多次加入同一个多播组。后来共同加入多播组程序段，不再让接收和发送功能分别运行加入多播组程序段。

2.当编辑框内当前显示内容满了之后，垂直滚动条不能自动下跳，需要手动拉下去，调用编辑框类的LineScroll函数和GetLineCount()； m_edit_recv.LineScroll(m_edit_recv.GetLineCount());

第五篇：C++课程设计实验报告（范文）

C++课程设计报告

设计题目：

学

院： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：

计算机技术与科学

3班 樊冠男 40912140 马军亮

提交时间：

2011/1/12 成绩：

目录

C++课程设计报告

第一章 引言

C++课程设计报告

第二章 概要设计

C++课程设计报告

第三章 软件实现

C++课程设计报告

第四章 结果与讨论