1、一、設(shè)計(jì)題目及要求1、設(shè)計(jì)題目：游戲機(jī)。2、題目要求：用三位數(shù)碼管顯示 07 之間的數(shù)碼，按下按鈕，三個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示，抬起按鈕，顯示停止，當(dāng)顯示內(nèi)容相同時(shí)，為贏。*具體附加要求：（1）三個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示的速度不同；（2）停止時(shí)的延遲時(shí)間也要不同；（3）如果贏了游戲時(shí)，要有數(shù)碼管或 LED 的花樣顯示或聲音提示。二、設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容（包括總體設(shè)計(jì)的文字描述，即由哪幾個(gè)部分12述，并配以必要的圖片加以說(shuō)明，但圖片數(shù)量無(wú)需太多）1、總體設(shè)計(jì)思路及描述：總體的 LED 7 計(jì)數(shù)模塊、掃描模塊、比較模塊、蜂鳴模塊、發(fā)光二極管顯示模塊?？傮w說(shuō)明如下：（1）總輸入脈沖和總開(kāi)關(guān)：對(duì)于總體的輸入端，我設(shè)計(jì)了總脈

2、沖輸start（即延時(shí)模塊開(kāi)關(guān)）和 start1（）計(jì)數(shù)模塊：因?yàn)轭}目要求三個(gè)數(shù)碼管要分別顯示 07 之間的數(shù) T 觸發(fā)器和 74160 數(shù)碼管 07 的循環(huán)顯示功能及給出停止信號(hào)后的計(jì)數(shù)器對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)的保持功能。（3）分頻模塊：因?yàn)殡娐芬獙?shí)現(xiàn)三個(gè)數(shù)碼管不同的循環(huán)顯示速度，因此，我選用 74161 來(lái)構(gòu)成兩個(gè)分頻模塊：fengpin1（由兩個(gè) 74161 計(jì)數(shù)器組成）和（由一個(gè) 74161 碼管不同的循環(huán)顯示速度。（所以我選用了 D 觸發(fā)器和 74161 計(jì)數(shù)器來(lái)組成延時(shí)模塊。通過(guò) D 觸發(fā)器（D 74161 74161 組成的 E 計(jì)數(shù)器的計(jì)別接向三個(gè)計(jì)數(shù)模塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)停止延時(shí)時(shí)間的不同。（5）

3、掃描模塊：因?yàn)樽罱K的顯示結(jié)果要在三個(gè)數(shù)碼管上顯示，而實(shí)驗(yàn)箱只提供了三個(gè)地址端接口和八個(gè)公共數(shù)據(jù)輸入端，所以需要用74160 74153 雙四選一選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出，經(jīng) 7448 譯碼輸入到八個(gè)公共數(shù)據(jù)輸入端（dp （6）比較模塊：由于需要對(duì)三個(gè)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，輸出結(jié)果輸入選用兩個(gè) 7485 數(shù)據(jù)比較器對(duì)三個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)果兩兩比較。（）蜂鳴模塊：若最終三個(gè)數(shù)據(jù)顯示結(jié)果相同則要有 3 秒的蜂鳴顯 74160 構(gòu)成 549 結(jié)果結(jié)合相應(yīng)門(mén)電路來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的蜂鳴控制信號(hào)。（8）發(fā)光二極管顯示模塊：若最終三個(gè)數(shù)據(jù)顯示結(jié)果不同，則要有 9 個(gè) D 模塊輸出結(jié)果和工作脈沖脈沖信號(hào)通過(guò)相應(yīng)門(mén)電路連接成 D 觸發(fā)器邊

4、沿D觸發(fā)器的輸出Q端接觸相應(yīng)的發(fā)光二極管控制信號(hào)。*總體設(shè)計(jì)電路圖如下：電路總圖*總電路仿真結(jié)果如下：2、各個(gè)模塊詳細(xì)解析：（）分頻模塊：分頻模塊主要由 74161 構(gòu)成，74161 為四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，按照同fenpin1模塊為兩個(gè) 74161串接形成 256 進(jìn)制，fenpin2 模塊由一個(gè) 74161 計(jì)數(shù)器形成 16 進(jìn)制，fenpin1256進(jìn)制輸出端接 fenpin2沖的 1/2561/10241/2048個(gè)數(shù)碼管不同的循環(huán)顯示速度。*分頻模塊電路圖如下（由于兩個(gè)分頻模塊類似，故只列舉 fenpin1*仿真圖如下：（）延時(shí)模塊：延時(shí)模塊主要由 D觸發(fā)器和 74161 構(gòu)成，延時(shí)開(kāi)關(guān)

5、通過(guò)反相器與D74161 組成的計(jì)數(shù)器的輸出端經(jīng)反相器，分別與 D 觸發(fā)器的 RD端相連和 Q 輸出端相與，如下圖電路連接所示，當(dāng) D D端接高電平，則Q端將被置為 1，同時(shí)，由于Q與計(jì)數(shù)器的使能端相連，出低電平，一方面，低電平輸入到 D 觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器的異步清零端，使得 Q 端被清為零，計(jì)數(shù)器使能端為低電平，停止計(jì)數(shù)工作；另一方面，間的不同。* yanshi3*仿真圖如下：（）計(jì)數(shù)模塊：計(jì)數(shù)模塊由 T 觸發(fā)器和 74160 構(gòu)成，T 觸發(fā)器輸出端經(jīng)反相器與74160 的脈沖輸入端相連。74160 的 、QB、QC 端經(jīng)與非門(mén)連接至同步清零端 ，使得計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn) 07 的循環(huán)計(jì)數(shù)功能。開(kāi)關(guān) st

6、art1 連接74160 的異步清零端，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)74160 的計(jì)數(shù)清零功能。經(jīng)分頻模塊輸出的三個(gè)不同頻率脈沖分別輸入到三個(gè)計(jì)數(shù)模塊中 T 觸發(fā)器的邊沿脈沖觸發(fā)端，由于三個(gè)脈沖頻率不同，使得三個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率不同。延時(shí)模塊的輸出端接 T 塊輸出高電平，相當(dāng)于T 端接 1T 觸發(fā)器為翻轉(zhuǎn)功能，由于分頻脈沖的Q74160 不斷獲得包含上升沿的輸入 07 段時(shí)間后會(huì)變?yōu)榈碗娖剑喈?dāng)于T 端接 0T 觸發(fā)器變?yōu)楸３止δ?，輸出?Q 保持為高電平或是低電平，從而 74160 的脈沖輸入端也一直保持為高電平或是低電平，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，變?yōu)楸３?，從而?shí)現(xiàn)延時(shí)一段時(shí)間后計(jì)數(shù)的停止，74160 輸出端保持為當(dāng)前

7、計(jì)數(shù)狀態(tài)。*仿真圖如下：（）掃描模塊：掃描模塊由 74160 計(jì)數(shù)器、74153 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器及 7448 七段顯示譯碼器構(gòu)成。由于最終只需要用到三個(gè)數(shù)碼管，所以74160 的 QB 端經(jīng)反相器連接 端，輸出為 000010 循環(huán)顯示，即為三個(gè)地址端輸出，其中輸出的低兩位亦為 74153 接到兩個(gè) 74153 74153 對(duì)相應(yīng)地址選擇輸出相應(yīng)的輸入信號(hào)，進(jìn)而連接 7448 輸入端，譯為七段數(shù)碼管顯示所需要的七個(gè)輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示相應(yīng)計(jì)數(shù)結(jié)果。*掃描模塊電路圖如下：*仿真圖如下：（）比較模塊：比較模塊由兩個(gè) 7485 數(shù)據(jù)比較器構(gòu)成，三個(gè)計(jì)數(shù)模塊的輸出數(shù)據(jù)結(jié)果兩兩作為 7

8、485 的信號(hào)輸入端，即計(jì)數(shù)結(jié)果 1 和計(jì)數(shù)結(jié)果 2 輸入到第一個(gè) 7485 中，計(jì)數(shù)結(jié)果 2 和計(jì)數(shù)結(jié)果 3 輸入到第二個(gè) 7485 中，經(jīng) 7485 運(yùn)算比較，從兩個(gè) AEBO 端輸出比較結(jié)果（AEBO=1 為兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)大小AEBO=0AEBO端都輸出1，即為三個(gè)計(jì)數(shù)輸出結(jié)果相同；若兩個(gè)輸出結(jié)果不同或都為 0，則三個(gè)計(jì)數(shù)輸出結(jié)果兩兩不全相同或全部不同。*比較模塊電路圖如下：*仿真圖如下：（）蜂鳴模塊：蜂鳴模塊由三個(gè) 74160 74160 計(jì)數(shù)器組成 549 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)延時(shí)信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，且兩個(gè) AEBO 輸出結(jié)果都為 1 時(shí)，輸入脈沖正常輸入到 74160 計(jì)數(shù)器中，計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)

9、工作，蜂鳴開(kāi)始鳴響，當(dāng)計(jì)數(shù)到549 時(shí)，經(jīng)與非門(mén)輸出低電平，使得最終蜂鳴輸出信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?，蜂鳴停止鳴響；當(dāng)延時(shí)信號(hào)和 AEBO 信號(hào)不為上述所示時(shí)，即三者相與結(jié)果為0，輸入到各個(gè)74160 的異步清零端使其清零，并且計(jì)數(shù)器的工作脈沖不能正常輸入，計(jì)數(shù)器不工作，最終蜂鳴輸出信號(hào)為低電平，不鳴響。因?yàn)橛?jì)數(shù)器為549 進(jìn)制，故若計(jì)數(shù)工作脈沖為 183Hz 時(shí)，當(dāng)有延時(shí)信號(hào)和三個(gè)計(jì)數(shù)結(jié)果相同時(shí)，蜂鳴鳴響 3s 后自動(dòng)停止。*蜂鳴模塊電路圖如下：*仿真圖如下：（）發(fā)光二極管顯示模塊：發(fā)光二極管顯示模塊由 D 觸發(fā)器和相應(yīng)門(mén)電路構(gòu)成，D 觸發(fā)器依次輸入輸出相接，且每個(gè)輸出 Q 端接一個(gè)輸出端控制

10、一個(gè)二極管，最后一個(gè) D 觸發(fā)器輸出接反相器后接入到第一個(gè)的 D 端。當(dāng)延時(shí)信后變?yōu)榈碗娖胶笄覂蓚€(gè) AEBO 比較結(jié)果不同或都為 0 時(shí)，D 觸發(fā)器的工作脈沖能夠正常輸入，最后一個(gè) D 觸發(fā)器的 Q 端的 0 經(jīng)反相器變?yōu)?1，輸入到第一個(gè) D 觸發(fā)器的 D 端，再經(jīng)輸出會(huì)依次向后傳輸，二極管會(huì)依次點(diǎn)亮，直至傳至最后一個(gè) D觸發(fā)器后，輸出Q端變?yōu)?1，經(jīng)反相器變?yōu)?，再輸入到第一個(gè) D 觸發(fā)器的 D 端，同上，0 依次向后傳輸，二極管依次熄滅，直至延時(shí)信號(hào)和兩個(gè) AEBO 的輸出結(jié)果部位上述所示時(shí)，由延時(shí)信后經(jīng)反相器輸出至各個(gè)觸發(fā)器的異步清零端進(jìn)行清零，所有二極管熄滅。*發(fā)光二極管顯示模塊電路

11、圖如下：仿真圖如下： EDA課程設(shè)計(jì)感想、意見(jiàn)和建議）1、難點(diǎn)和問(wèn)題：在這一次 EDA 游戲機(jī)課設(shè)項(xiàng)目中，我覺(jué)得設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的相應(yīng)難點(diǎn)是有兩點(diǎn)：一是，如何對(duì)延時(shí)信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；計(jì)數(shù)結(jié)果。對(duì)于第一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，經(jīng)反復(fù)思考和設(shè)計(jì)后，我選擇用 D 觸發(fā)器的置一和異步清零功能結(jié)合 74161 T 觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)和保持功能結(jié)合 74160 計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器在延時(shí)信號(hào)給出后的停止和保持計(jì)數(shù)。2、對(duì) EDA課程設(shè)計(jì)的感想、意見(jiàn)和建議： EDA課程當(dāng)初剛剛拿到“游戲機(jī)”這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題時(shí)，當(dāng)場(chǎng)就懵了，連題很無(wú)力，沒(méi)有信心。但我沒(méi)放棄，對(duì)整體設(shè)計(jì)沒(méi)想法，我就從一個(gè)個(gè)基本器件研究，從741607448D觸發(fā)器等原件開(kāi)始，一個(gè)個(gè)模塊設(shè)計(jì)，由小到大，再把各個(gè)模塊連接好，一點(diǎn)一滴的分析課題要求，尋找突破口。在不斷的摸索與嘗試中，自己也有了一些想法與思路，找到了課題的“下一點(diǎn)，課題也不斷地有所進(jìn)展。最終，順利地完成了從電路設(shè)計(jì)到實(shí)際仿經(jīng)驗(yàn)。在這兩周的時(shí)間里，我不僅在老師的指導(dǎo)下學(xué)會(huì)了軟件的基本操作與還影響設(shè)計(jì)者