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数字电路电子骰子游戏的电路设计

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在之前的设计中,我们已经讨论了计数器的设置和显示数码管的连接方式,并且制作了基于55定时器的时钟脉冲,下面我们需要完成的工作就是把这些部分连接到一起。
在确定如何完成掷骰子的动作方面,我们考虑使用开关,因为开关方便,易于操作。那么如何实现像现实生活中的掷骰子的效果,即在1至6这六个数字中随机的产生一个数字呢?因为计数器74LS161是上升沿触发的计数器,所以不论当计数器74LS161的CLK端是高电平还是低电平,计数器都不会实现计数功能,而是保持之前的数字不变。我们就利用这个原理,将时钟脉冲和一个单刀双掷开关通过与门连接起来,然后将与门的输出送到计数器74LS161的CLK端。
将单刀双掷开关的两端分别连到高电平和地。这样,当开关掷向高电平时,高电平与时钟脉冲相与,与门输出仍为时钟脉冲,计数器74LS161实现计数功能,在1到6之间循环计数;当开关掷向地时,低电平与时钟脉冲相与,与门输出为低电平,计数器74LS161保持之前的状态,数码管静态显示之前计数器输出的数字。这样,一次掷骰子的过程就结束了。

三个骰子的电路图
在这个电路中,脉冲信号为具体给出,因为上文应经给出了详尽的原理图,此处仅用DClock代替。
图中的计数器芯片的连接方式和单个骰子的连接方式的区别仅仅表现在后两个骰子的CLK端的输入信号上,后两个计数器芯片的CLK输入端连接到前一个电路的与非门的输出端。
第一个骰子在时钟脉冲的上升沿的作用下进行1至6的加法计数,在加法计数过程中,计数器芯片74LS161的输出端Q2Q3通过与非门输入到置数端,并将与非门的输出作为下一个计数器芯片的脉冲信号,这是因为当计数器输出Q3Q2Q1Q0为0001、0010、0011、0100、0101时与非门输出为高电平,只有当计数器输出Q3Q2Q1Q0为0110时与非门的输出为低电平,所以在一个计数周期内就产生了一个上升沿;同理,第三片计数器芯片利用第二片的与非门输出。

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课程设计之电骰子.doc (461.5 KB, 下载次数: 19)


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