課程設(shè)計(jì)之電骰子

1、目錄摘要.21 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與方案選擇.31.1關(guān)于實(shí)現(xiàn)電動骰子功能的設(shè)計(jì).31.2設(shè)計(jì)方案選擇.41.2.1方案一.41.2.2方案二.91.2.3方案三.121.2.4方案選擇.132.硬件設(shè)計(jì).142.1計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管的設(shè)計(jì).142.2時(shí)鐘脈沖信號的設(shè)計(jì).152.3整體設(shè)計(jì).162.4擴(kuò)展設(shè)計(jì).17結(jié)束語.19參考文獻(xiàn).20附錄.21摘要電動骰子的的設(shè)計(jì)和制作需要綜合運(yùn)用電子、電路的知識，需要運(yùn)用計(jì)數(shù)器產(chǎn)生1至6六個(gè)數(shù)字，并用數(shù)碼管顯示，然后用開關(guān)控制，達(dá)到現(xiàn)實(shí)中擲骰子的效果。計(jì)數(shù)器的功能是統(tǒng)計(jì)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)，利用這個(gè)功能和反饋置數(shù)使計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)1至6的計(jì)數(shù)。時(shí)鐘脈沖的制作可以使用555定時(shí)器

2、構(gòu)成多諧振蕩器，也可以使用石英晶體制作多諧振蕩器。最后本文就整體設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了說明，并進(jìn)行了歸納、總結(jié)。關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)器、脈沖信號、555定時(shí)器電骰子的設(shè)計(jì)與制作1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與方案選擇1.1關(guān)于實(shí)現(xiàn)電骰子功能的設(shè)計(jì) 電骰子的設(shè)計(jì)分為數(shù)字生成部分、顯示部分和脈沖部分。數(shù)字部分需要采用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器的功能是統(tǒng)計(jì)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)，將計(jì)數(shù)器的輸出端連接到顯示部分就可以顯示數(shù)字。計(jì)數(shù)器的部分需要在1至6之間進(jìn)行循環(huán)，這利用計(jì)數(shù)器的反饋預(yù)置數(shù)法。“反饋預(yù)置數(shù)法”的LD端控制信號由計(jì)數(shù)器的輸出端的信號通過門電路實(shí)現(xiàn)。預(yù)置數(shù)從D3D2D1D0輸入，同步預(yù)置數(shù)功能的預(yù)置數(shù)為（1111-M）+1（加法）或（M-1

3、）（減法）；異步預(yù)置數(shù)數(shù)據(jù)為（1111-M）（加法）或M（減法）。如九進(jìn)加法計(jì)數(shù)，同步預(yù)置控制功能的預(yù)置數(shù)數(shù)據(jù)為D3D2D1D0=0111，即第八個(gè)CP作用后，產(chǎn)生預(yù)置數(shù)信號，第九個(gè)CP時(shí)預(yù)置數(shù)為0111；異步預(yù)置數(shù)據(jù)為0101。又如九進(jìn)制減法計(jì)數(shù)，同步預(yù)置控制功能的預(yù)置數(shù)據(jù)為1001-1=1000，計(jì)數(shù)過程為1000011110110201013010040011500106000170000810009；異步預(yù)置數(shù)據(jù)為1001，計(jì)數(shù)過程為1001100010111201103010140100500116 0010700018（0000）10009，下標(biāo)數(shù)字表示第幾個(gè)時(shí)鐘脈沖作用后的輸出情

4、況。若LD端輸入控制信號不用Co或Bo端的輸出信號，而改用計(jì)數(shù)器Q3Q0端輸出信號進(jìn)行組合（相與、與非、或、或非）后的信號，則應(yīng)該按照計(jì)數(shù)過程推算得出結(jié)論。 脈沖信號的生產(chǎn)可以使用555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)，也可以用石英晶體來實(shí)現(xiàn)。555定時(shí)器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成器件，它性能優(yōu)良，適用范圍很廣，外部加接少量的阻容元件可以很方便地組成多諧振蕩器。因此集成555定時(shí)被廣泛應(yīng)用于脈沖波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制等方面。石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或

5、圓形等），在它的兩個(gè)對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳 上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。 這些設(shè)備完成后就要設(shè)計(jì)顯示部分，由數(shù)碼管和7448七段顯示譯碼器構(gòu)成顯示部分。將計(jì)數(shù)器的輸出端連接到7448芯片的輸入端，然后將7448芯片與數(shù)碼管連接。計(jì)數(shù)部分顯示部分脈沖信號圖1-1 電骰子的流程圖1.2方案選擇1.2.1方案一計(jì)數(shù)器芯片74161是4 位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（異步清除），161 為可預(yù)置的4 位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，共有54/74161 和54/74LS161 兩種線路結(jié)構(gòu)

6、型式，161 的清除端是異步的。當(dāng)清除端CLEAR 為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端CLOCK狀態(tài)如何，即可完成清除功能。161 的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器LOAD為低電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下，輸出端QAQD與數(shù)據(jù)輸入端AD 相一致。對于54/74161，當(dāng)CLOCK 由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)控制端ENP、ENT 為高電平，則LOAD 應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而54/74LS161無此種限制。161 的計(jì)數(shù)是同步的，靠CLOCK 同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)ENP、ENT 均為高電平時(shí)，在CLOCK 上升沿作用下QAQD 同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。對于54/7

7、4161，只有當(dāng)CLOCK 為高電平時(shí)，ENP、ENT 才允許由高至低電平的跳變，而54/74LS161 的ENP、ENT 跳變與CLOCK無關(guān)。161有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（RCO）輸出一個(gè)高電平脈沖，其寬度為QA 的高電平部分。在不外加門電路的情況下，可級聯(lián)成N 位同步計(jì)數(shù)器。對于54/74LS161，在CLOCK出現(xiàn)前，即使ENP、ENT、CLEAR發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。在使用74LS161芯片時(shí)，將ENP和ENT分別接高電平，將時(shí)鐘脈沖接到CLK端，這樣計(jì)數(shù)器就實(shí)現(xiàn)了加法計(jì)數(shù)功能。圖1-2 74LS161管腳圖表1-3 74LS161功能表輸入輸出CpCRL

8、DPTDCBAQDQCQB QA0000010DCBADCBA110保持110保持1111計(jì)數(shù)圖1-4 555定時(shí)器555定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為555，用CMOS工藝制作的稱為7555，除單定時(shí)器外，還有對應(yīng)的雙定時(shí)器556/7556。555定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在4.5V16V工作，7555可在318V工作，輸出驅(qū)動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。555定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)

9、用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè)RS觸發(fā)器，一個(gè)放電管T及功率輸出級。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC/3和2VCC /3。555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時(shí)，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時(shí)TR端的電壓大于VCC /3，則C1的輸出為0，C2的輸

10、出為1，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平。圖1-5 555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖1-6所示，其中R1、R2和電容C為外接元件。其工作波如圖1-7所示。設(shè)電容的初始電壓Uc0，t0時(shí)接通電源，由于電容電壓不能突變，所以高、低觸發(fā)端VTHVTL=01/3VCC，比較器A1輸出為高電平，A2輸出為低電平，即RD=1，SD=0（1表示高電位，0表示低電位），R-S觸發(fā)器置1，定時(shí)器輸出Uo=1，此時(shí)Q=1，定時(shí)器內(nèi)部放電三極管截止，電源VCC經(jīng)向電容C充電，UC逐漸升高。當(dāng)UC上升到1/3VCC時(shí)， 輸出由0翻轉(zhuǎn)為1，這時(shí)RD=RS=1，R-S 觸發(fā)順保持狀態(tài)不變。所以0t

11、t1期間,定時(shí)器輸出Uo為高電平1。t=t1 時(shí)刻，Uc上升到2/3Vcc，比較器A1的輸出由1變?yōu)?，這時(shí)RD=0，RS=1，R-S 觸發(fā)器復(fù)0，定時(shí)器輸出Uo=0。 t1tt2期間，Q=0，放電三極管T導(dǎo)通，電容C通過R2放電。Uc按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)Uc2/3VCC時(shí)比較器A1輸出由0變?yōu)?，R-S觸發(fā)器的RD=SD=1，Q的狀態(tài)不變，Uo的狀態(tài)仍為低電平。 t=t2時(shí)刻，Uc下降到1/3Vcc，比較器A2輸出由1變?yōu)?，R-S觸發(fā)器的RD=1，SD=0，觸發(fā)器處于1，定時(shí)器輸出Uo=1。此時(shí)電源再次向電容C放電，重復(fù)上述過程。通過上述分析可知，電容充電時(shí)，定時(shí)器輸出Uo=1，電容放電時(shí)U

12、o=0， 0，電容不斷地進(jìn)行充、放電，輸出端便獲得矩形波。多諧振蕩器無外部信號輸入，卻能輸出矩形波，其實(shí)質(zhì)是將直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔?。圖1-6 555多諧振蕩器原理圖 振蕩周期T=T1+T2。T1為電容充電時(shí)間，T2為電容放電時(shí)間。充電時(shí)間T1=（R1+R2）C20.7（R1+R2）C；放電時(shí)間T2=R2C20.7R2C； 矩形波的振蕩周期T=T1+T2=2（R1+2R2）C0.7（R1+2R2）C。因此改變R1、R2和電容C的值，便可以改變矩形波的周期和頻率。對于矩形波，除了用幅度、周期來衡量外，還有一個(gè)參數(shù)：占空比q，q=（脈寬tw）/（周期T）。圖1-7多諧振蕩器的工作波形1

13、.2.2方案二圖1-8 方案二電路圖192為可預(yù)置的十進(jìn)制同步加、減計(jì)數(shù)器。192 的清除端是異步的。當(dāng)清除端（MR）為高電平時(shí)，不管時(shí)鐘端（CPD、CPU）狀態(tài)如何，即可完成清除功能。192 的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端LD為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘CP的狀態(tài)如何，輸出端（Q0Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（D0D3）相一致的狀態(tài)。192 的計(jì)數(shù)是同步的，靠CPD、CPU同時(shí)加在 4 個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)。在CPD、CPU上升沿作用下Q0Q3 同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)時(shí)可分別利用CPD、CPU，此時(shí)另一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)為高電平。當(dāng)計(jì)數(shù)上溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端Co輸出一個(gè)低

14、電平脈沖，其寬度為CPU低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)下溢出時(shí)，錯(cuò)位輸出端Bo輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為CP低電平部分的低電平脈沖。當(dāng)把Co和Bo分別連接后一級的CPD、CPU，即可進(jìn)行級聯(lián)。圖1-9 計(jì)數(shù)器40192管腳圖 在40192集成計(jì)數(shù)器的邏輯功能如圖1-9所示，表中表示時(shí)鐘脈沖的上升沿，從表中可以看出，不管是加法計(jì)數(shù)過程，還是減法計(jì)數(shù)過程，都是在計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖上升沿觸發(fā)的。在計(jì)數(shù)過程中，必須使清零端接低電平，預(yù)置數(shù)端接高電平，當(dāng)脈沖出現(xiàn)上升沿時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。表1-10 計(jì)數(shù)器40192功能表石英諧振器簡稱為晶振，它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。這種石英晶體薄片受到外加

15、交變電場的作用時(shí)會產(chǎn)生機(jī)械振動，當(dāng)交變電場的頻率與田英晶體的固有頻率相同時(shí)，振動便變得很強(qiáng)烈，這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。利用這種特性，就可以用石英諧振器取代LC(線圈和電容)諧振回路、濾波器等。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。石英諧振器按引出電極情況來分有雙電極型、三電極型和雙對電極型幾種。石英諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性，故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件，如彩電的色副載波振蕩器、電子鐘表的時(shí)基振蕩器及游戲機(jī)中的時(shí)鐘脈沖振蕩器等，石英晶體成本較高，故在要求不太高的電路中一般采用陶瓷諧振元件。石英晶體振蕩器摘要性能指標(biāo)

16、：標(biāo)稱頻率：振蕩器輸出的中心頻率或頻率的標(biāo)稱值?？蛇x頻率范圍：我們所能提供的某種規(guī)格的振蕩器的可實(shí)現(xiàn)的頻率輸出。頻率溫度穩(wěn)定度：在指定溫度范圍內(nèi)振蕩器的輸出頻率相對于25C時(shí)測量值的最大允許頻率偏差。老化：在確定時(shí)間內(nèi)輸出頻率的相對變化。占空比：反映輸出波形的對稱性，也就說，在一個(gè)周期內(nèi)，高電平與低電平所占比例之比。上升時(shí)間：方波從低電平轉(zhuǎn)換為高電平的時(shí)間。下降時(shí)間：方波從高電平轉(zhuǎn)換為低電平的時(shí)間。諧波：振蕩器在相對于輸出頻率諧振點(diǎn)處的抑制。圖1-11 石英晶體振蕩器電路圖1.2.3方案三在發(fā)現(xiàn)用單穩(wěn)態(tài)很難達(dá)到延遲和頻率變化的效果后，而且壓控振蕩電路的輸入不能直接用電壓幅度（幅值）可變的交流電

17、壓源。于是我們換思路思考，決定把555壓控振蕩器換成另一壓控振蕩電路，即電壓頻率轉(zhuǎn)換電路（參考模電P466電路）。該壓控振蕩器由一個(gè)積分電路和一個(gè)比較器組成。原理是利用積分運(yùn)算電路輸出電壓的變化去控制壓控振蕩器輸出頻率的變化（開關(guān)斷開后脈沖波頻率漸漸變?。?，數(shù)碼顯示計(jì)數(shù)頻率漸漸變慢。當(dāng)經(jīng)過5到10秒的時(shí)間后，電壓達(dá)到一定值時(shí)，也就是說超過壓控振蕩器可控電壓范圍后，振蕩器失效，計(jì)數(shù)停止。從而就實(shí)現(xiàn)了電子骰子的功能要求。但是在Multisim仿真過程中，遇到了問題。單獨(dú)仿真積分電路時(shí)輸入直流，輸出也是直流，幅值沒有變化，這與理論不符，說明在Multisim中仿真不出我們想要的結(jié)果。在Multisi

18、m仿真中，電壓頻率轉(zhuǎn)換（壓控振蕩器），可以仿真出來脈沖波，問題是它的脈沖波略有失真，并沒有比我們先前使用的555壓控振蕩器的脈沖波的波形好看，所以這個(gè)方案無法用Multisim仿真軟件實(shí)現(xiàn)。該方案理論上是可以實(shí)現(xiàn)的，但是可能是Multisim仿真軟件自身存在著問題，所以無法實(shí)現(xiàn)。數(shù)碼顯示器六進(jìn)制計(jì)數(shù)器電壓頻率轉(zhuǎn)換電路（壓控振蕩器）積分運(yùn)算電路（控制電壓變化）圖1-12 電路原理圖圖1-13 積分型電路圖1.2.4方案選擇經(jīng)過分析，在計(jì)數(shù)器芯片的選擇上，因?yàn)?4161和74192功能上基本相近，區(qū)別只是在置數(shù)控制端上，74161為同步預(yù)置數(shù)，而74192為異步預(yù)置數(shù)。電骰子的數(shù)值在1至6之間，所

19、以不能采用反饋置零法和反饋清零法，故在電骰子的制作中要使用置數(shù)功能，所以首要考慮的就是置數(shù)功能。74161為同步置數(shù)，在反饋是只要將輸出Q2Q3通過與非門接到74161的置數(shù)端即可。74192為異步置數(shù)，在反饋時(shí)要將輸出Q1Q2Q3通過與非門接到74192的置數(shù)端。其他部分兩種芯片的使用方法基本相同，由于兩輸入與非門更加使用，故使用74161芯片。通過555定時(shí)器制作時(shí)鐘脈沖方便簡單，只需外接電阻電容即可制作成需要的脈沖。所以經(jīng)過綜合分析，選用方案一。2 硬件設(shè)計(jì)2.1計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管的設(shè)計(jì)顯示部分采用七段數(shù)碼管和七段顯示譯碼器7448一起實(shí)現(xiàn)，將數(shù)碼管與七段顯示譯碼器7448按照圖2-1的方式

20、連接，然后將七段顯示譯碼器7448的四個(gè)輸入端連接到計(jì)數(shù)器74LS161的四個(gè)輸出端即可。圖 2-1 數(shù)碼管顯示電路在計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)中，因?yàn)殡婘蛔痈G實(shí)現(xiàn)1到6的循環(huán)變化，所以要是計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)1到6的六進(jìn)制循環(huán)，采用反饋預(yù)置數(shù)的方式。把計(jì)數(shù)器的輸入端置數(shù)D3D2D1D0=0001，將計(jì)數(shù)器的輸出端Q2和Q3通過與非門連接到計(jì)數(shù)器芯片的置數(shù)端，低電平有效。因?yàn)?4LS161為同步置數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)至6時(shí)，Q2和Q3都為高電平，通過與非門后為低電平，當(dāng)下一個(gè)脈沖上升沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)器完成置數(shù)，輸出端杯置數(shù)為0001，數(shù)碼管顯示為1，這樣就完成了從1到6的循環(huán)計(jì)數(shù)。圖2-2 計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管連接圖2.2時(shí)鐘

21、脈沖信號的設(shè)計(jì)時(shí)鐘脈沖信號的產(chǎn)生由555定時(shí)器和電阻、電容構(gòu)成。將2、6端并聯(lián)，再與RC構(gòu)成的充放電電路的串聯(lián)點(diǎn)連接，將7端接到放電點(diǎn)。其中電容C2起穩(wěn)定輸出電壓的作用。在電骰子的電路中，時(shí)鐘脈沖控制計(jì)時(shí)器芯片74LS161實(shí)現(xiàn)加法計(jì)數(shù)功能，所以對時(shí)鐘脈沖的頻率要求不高，只要保證頻率足夠大，使數(shù)碼管顯示數(shù)字不能被人眼分辨即可，所以只需要50Hz左右即可滿足要求。 電容C1的充電時(shí)間T1=（R1+R2）C2；放電時(shí)間T2=R2C2； 矩形波的振蕩周期T=T1+T2=2（R1+2R2）C；頻率f=1/T；選擇電阻R1=1k，R2=1k，C1=10uF，得出f=1/2（R1+2R2）C148Hz。圖

22、2-3 時(shí)鐘脈沖電路2.3 整體設(shè)計(jì)在之前的設(shè)計(jì)中，我們已經(jīng)討論了計(jì)數(shù)器的設(shè)置和顯示數(shù)碼管的連接方式，并且制作了基于55定時(shí)器的時(shí)鐘脈沖，下面我們需要完成的工作就是把這些部分連接到一起。在確定如何完成擲骰子的動作方面，我們考慮使用開關(guān)，因?yàn)殚_關(guān)方便，易于操作。那么如何實(shí)現(xiàn)像現(xiàn)實(shí)生活中的擲骰子的效果，即在1至6這六個(gè)數(shù)字中隨機(jī)的產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字呢？因?yàn)橛?jì)數(shù)器74LS161是上升沿觸發(fā)的計(jì)數(shù)器，所以不論當(dāng)計(jì)數(shù)器74LS161的CLK端是高電平還是低電平，計(jì)數(shù)器都不會實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，而是保持之前的數(shù)字不變。我們就利用這個(gè)原理，將時(shí)鐘脈沖和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)通過與門連接起來，然后將與門的輸出送到計(jì)數(shù)器74LS

23、161的CLK端。將單刀雙擲開關(guān)的兩端分別連到高電平和地。這樣，當(dāng)開關(guān)擲向高電平時(shí)，高電平與時(shí)鐘脈沖相與，與門輸出仍為時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器74LS161實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，在1到6之間循環(huán)計(jì)數(shù)；當(dāng)開關(guān)擲向地時(shí)，低電平與時(shí)鐘脈沖相與，與門輸出為低電平，計(jì)數(shù)器74LS161保持之前的狀態(tài)，數(shù)碼管靜態(tài)顯示之前計(jì)數(shù)器輸出的數(shù)字。這樣，一次擲骰子的過程就結(jié)束了。圖2-4 整體設(shè)計(jì)電路2.4 擴(kuò)展設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中，通常會同時(shí)用三個(gè)骰子，比如在玩麻將或者擲骰子賭博中就是到三個(gè)骰子，所以為了和實(shí)際生活想貼近，我們特別設(shè)計(jì)了一套拓展方案，即實(shí)現(xiàn)三個(gè)骰子的功能。電路如圖2-5。圖2-5 三個(gè)骰子的電路圖在這個(gè)電路中，脈沖信

24、號為具體給出，因?yàn)樯衔膽?yīng)經(jīng)給出了詳盡的原理圖，此處僅用DClock代替。圖中的計(jì)數(shù)器芯片的連接方式和單個(gè)骰子的連接方式的區(qū)別僅僅表現(xiàn)在后兩個(gè)骰子的CLK端的輸入信號上，后兩個(gè)計(jì)數(shù)器芯片的CLK輸入端連接到前一個(gè)電路的與非門的輸出端。第一個(gè)骰子在時(shí)鐘脈沖的上升沿的作用下進(jìn)行1至6的加法計(jì)數(shù)，在加法計(jì)數(shù)過程中，計(jì)數(shù)器芯片74LS161的輸出端Q2Q3通過與非門輸入到置數(shù)端，并將與非門的輸出作為下一個(gè)計(jì)數(shù)器芯片的脈沖信號，這是因?yàn)楫?dāng)計(jì)數(shù)器輸出Q3Q2Q1Q0為0001、0010、0011、0100、0101時(shí)與非門輸出為高電平，只有當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出Q3Q2Q1Q0為0110時(shí)與非門的輸出為低電平，所以在

25、一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)就產(chǎn)生了一個(gè)上升沿；同理，第三片計(jì)數(shù)器芯片利用第二片的與非門輸出。結(jié)束語經(jīng)過兩個(gè)星期的努力研究，每一次突破，都給我們帶來喜悅。最終我們小組獲得成果，兩個(gè)星期來的汗水沒有白流，我們不僅收獲了做電路設(shè)計(jì)和仿真上的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也收獲到享受成功時(shí)的那份心情，從苦到甜。從本次課程設(shè)計(jì)中，我們深深體會到自己實(shí)際動手能力方面的不足，經(jīng)過這次對我們的考驗(yàn)，我們學(xué)會了運(yùn)用很多以前學(xué)過的知識，去實(shí)現(xiàn)我們想要做的東西；我們也學(xué)會了執(zhí)著與堅(jiān)持，因?yàn)橐氆@得成功就得需要很強(qiáng)的毅力?；仡^想想，一項(xiàng)研究真的不是一朝一夕的事情，往往心急是做不出來的，要經(jīng)過不斷努力和試驗(yàn)才能實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地利用了電路，模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的知識，將三門學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來，增強(qiáng)我們的理論知識，因?yàn)樵谡n堂上我們只是學(xué)習(xí)單一的一門學(xué)科，沒有將幾門學(xué)科結(jié)合起來，雖然各自的學(xué)科學(xué)習(xí)掌握的情況還不錯(cuò)，但是一