科技時(shí)代到來(lái)，優(yōu)異也隨之而來(lái)，我們會(huì )去關(guān)注乒乓球比賽游戲機的設計原理圖??，還可以通過(guò)乒乓球比賽游戲機的設計原理圖??進(jìn)一步去來(lái)了解，接下來(lái)就跟隨作者一起去看看吧！

1.乒乓球比賽游戲機的設計原理圖

 一、目 的 ? 熟悉與使用移位寄存器芯片 74 LS 194 。 ?  鞏固已經(jīng)掌握的數字電路設計與實(shí)驗技能。 二、實(shí)驗說(shuō)明 1?  74 LS 194 的功能 74 LS 194 為四位雙向移位寄存器，它具有左移、右移、保持、串行和并行輸入等多種功能。它的管腳排列見(jiàn)附錄。表 1 是它的功能表。 功能說(shuō)明： (1)?  當 S 1 = S 0 =1 時(shí)，不管各輸入端原來(lái)是什么狀態(tài)，在下一個(gè)時(shí)脈沖到來(lái)時(shí)，其輸出分別是預先輸入到并行輸入端的 abcd ，這種方式叫送數。(2)?  當 S 1 =0 ， S 0 =1 時(shí)，其工作方式叫右移，這時(shí)，每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，輸出端的數各向右移一位，而 Q A 端的輸出則由加到 R 端的數來(lái)補充。 (3)?  當 S 1 =1 ， S 0 =0 時(shí)，其工作方式叫左移，情況正好與右移相反； Q D 端的輸出由加到 L 端的數來(lái)補充。 (4)?  當 S 1 = S 0 =0 時(shí)，不管是否有 CP 脈沖作用，輸出保持不變，這叫保持方式。 CP=0 時(shí)也是保持方式。 將 74LS194 接成圖 3-22-1 所示實(shí)驗電路時(shí)，可以檢驗其各種功能。 2?  乒乓球游戲機 以八個(gè)發(fā)光二極管做為球，每次點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管，做為乒乓球運行的當前位置。 以?xún)蓚€(gè)防抖開(kāi)關(guān)作為球拍，由游戲者（甲、乙）各控制一個(gè)，按下開(kāi)關(guān)表示擊球。甲乙雙方各有一個(gè)記分牌，由一個(gè)數碼管顯示雙方的得分，勝一球累加一分， 15 分為一局。 球的運行速度可以在賽前預置。 進(jìn)行比賽的過(guò)程和記分規則可以用圖 3-22-2 所示流程圖描述。 三、預習要求 按圖 3-22-2 所示流程圖，用移位寄存器、 J-K 觸發(fā)器、與非門(mén)、或非門(mén)、防抖開(kāi)關(guān)、計數器等設計一個(gè)乒乓球游戲機，希望把電路設計成獨立的兩部分：甲（乙）發(fā)球及球向乙（甲）方移動(dòng)的部分及甲（乙）方加分的部分，以便安裝及單獨調整。 建議如下： 1?  用兩個(gè) 74LS194 雙向移位寄存器的八個(gè)輸出各控制一個(gè) LED 發(fā)光二極管，用高電平的左移和右移，依次點(diǎn)亮八個(gè)發(fā)光二極管之一，以表示乒乓球的移動(dòng)。 2?  用一個(gè) J-K 觸發(fā)器和兩個(gè)門(mén)電路給出 01 、 10 和 11 三種狀態(tài)，用它們去控制移位寄存器的 S 1 和 S 0 端，以實(shí)現左移、右移及送數（發(fā)球）。 3?  J-K 觸發(fā)器的 J 、 K 端由防抖開(kāi)關(guān)（球拍）及移位寄存器最左邊一位和最右邊一位的電平來(lái)控制：防抖開(kāi)關(guān)未按下時(shí)， J-K 觸發(fā)器的狀態(tài)不變。按下一個(gè)防抖開(kāi)關(guān)，同時(shí)移位寄存器最左或最右邊一位達高電平時(shí)（發(fā)光二極管亮，表示乒乓球到達*位置）， J 或 K 端應等于 1 ，使 J-K 觸發(fā)器翻轉，以改變移位寄存器的移位方向。 4?  發(fā)球之前要將移位寄存器請零。 5?  記分電路仍由防抖開(kāi)關(guān)及移位寄存器的輸出控制：按下一個(gè)防抖開(kāi)關(guān)，移位寄存器最左或最右邊一位未達到高電平時(shí)，應該給對方加分。加分后，移位寄存器應該停止運動(dòng)（斷開(kāi)時(shí)鐘信號）。建議采用二進(jìn)制計數器 74LS93 進(jìn)行計數，其功能及管腳接法見(jiàn)附錄。 設計記分電路時(shí)還應考慮：①發(fā)球時(shí)，計數器不應動(dòng)作。②應能清零。③怎樣用記分的信號去斷開(kāi)時(shí)鐘信號，使移位寄存器處于保持狀態(tài)。 6?  在實(shí)驗箱上有時(shí)鐘信號和防抖開(kāi)關(guān)，不必另行設計。 看了上述建議并經(jīng)過(guò)認真考慮之后，如果還設計不出來(lái)的話(huà)，可參看本實(shí)驗之末所附的參考電路及邏輯關(guān)系式。 四、實(shí)驗要求 1?  檢查所給雙向移位寄存器 74LS194 的各種功能。 2?  搭接乒乓球游戲機的發(fā)球及移位控制部分，檢查它是否能實(shí)現：①清零后，甲（乙）發(fā)球及球向乙（甲）方移動(dòng)。②乙（甲）未擊球時(shí)，球繼續按原來(lái)方向移動(dòng)。③擊球后，如果球已到*位置，則改變原來(lái)的移位方向，若球未到*位置，則位移方向不變。 3?  以上要求滿(mǎn)足后，可搭接甲乙雙方的記分電路。 4?  將兩部分聯(lián)試。 若時(shí)間來(lái)不及可以不做 3 、 4 兩部分內容。以下提供的芯片其管腳排列圖見(jiàn)附錄。 五、提供的芯片 74LS00 2 片 74LS27 1 片 74LS04 1 片 74LS73 1 片 74LS10 1 片 74LS74 1 片 74LS20 1 片 74LS93 2 片 74LS194 2 片 六、總結報告要求 畫(huà)出邏輯原理圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明設計思想，寫(xiě)出實(shí)驗后的心得體會(huì )。 七、參考電路 圖 3-22-3 為控制點(diǎn)亮的發(fā)光二極管（即“乒乓球”）位移的電路， CLR 為移位寄存器的清零。 K L (L) 和 K R (L) 為防抖開(kāi)關(guān)，用作甲乙雙方的“球拍”，常態(tài)為低電平。球拍用于擊球或發(fā)球。發(fā)球前，移位寄存器先要清零。 控制“球”的位移方向的是 J-K 觸發(fā)器的 J 、 K 端。根據圖 3-22-2 所示流程圖的要求， J 和 K 的邏輯式為 信號 Y 用來(lái)控制發(fā)球，球運行時(shí) S 1 =1,S 0 =0 或 S 1 =0,S 0 =1, 這時(shí) Y=1 ；發(fā)球時(shí) S 1 =1,S 0 =1, 移位寄存器已清零并處于送數狀態(tài)，這時(shí) Y=0 ， Y 的邏輯式為 記分電路中采用 74LS93 計數器記分。輸入到左邊的計數器的計數信號為 式中把與 S 0 Y 相與，可防止發(fā)球時(shí)和擊球后誤記分。右邊的計數電路與此類(lèi)似。流程圖中還要求：擊球失誤，給對方加分，球停止運動(dòng)。這相當于移位寄存器處于保持狀態(tài)。圖 3-22-3 的電路只能給出左移、右移和送數三種狀態(tài)，所以可用斷開(kāi)時(shí)鐘脈沖的方法，使移位寄存器達到保持狀態(tài)，使球停止運行。

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