数字游戏机

电路设计与仿真13选题一：游戏机，有三位数码管显示0—7之间的数码，按下按钮，三个数码管循环显示，抬起按钮，显示停止，当显示内容相同时，为赢要求：1．三个数码管循环显示的速度不同2．停止时的延迟时间也要不同3．如果赢了游戏时，要有数码管或LED的花样显示或声音提示。一设计方案由题目要求，三位数码管显示0—7之间的数码，故选用了74LS160D芯片，该芯片接为为8进制计数器，使其显示0—7之间的数码。元器件及功能表如下：按下按钮，三个数码管开始循环，要求数码管循环数度不同，故可以调节时钟频率来达到要求。电路中用了3,5,7KHz的信号源。停止时的延迟时间也要不同，经过思考，我认为另外再用一个计数器，使其接为单向显示0—3的数码，其中，有状态00,01,10,11，分析后，可以发现其特点，计数器为01时，接一个或门，经10,11后，依然为1；计数器为10时，高位为1，经11后，依然为1；最后一个状态11，接一个与门，为1，三个信号分别与三只数码管的时钟信号取或，使时钟信号变为高电平，让数码管停止循环显示。由此，可以用这4个状态的特点来控制数码管停止的时间，故可以达到延迟效果。游戏规则中，三个数相同为赢，故要比较三个数的数码，即相同时输出1，不同时输出0，由此原理，可用同或门实现。为了增加视觉效果，在电路中加入了彩灯，在游戏进行时，各数码管开始循环，其中会出现相同的状态，此时，彩灯会亮，但彩灯持续亮的条件要最后的结果决定，故在电路中还需要判断最后一只数码管停止时，彩灯才能工作，由之前的思路，判断数码一致时输出1，延迟用的计数器停止时给出的停止信号也为1，故在彩灯前加一个与门来控制其工作开始的时间，由此，可以去除在数码管循环显示期间会出现彩灯闪烁的现象。完成各部分的设计后，总体仿真电路图为:当数码管的数字相同时，其中一种显示情况为：总结：按照预定的方案设计电路，在仿真时，延迟计数器没有起到使数码管最终停止的作用，原因是当延迟用的计数器计到11（3）状态时，会继续产生一个信号，使计数器清零，因此，计数器会一直工作，致使数码管重新开始循环，而达不到延迟停止的效果。后经老师指导，改进了电路，使延迟用的计数器单向计数而不让其循环，在计到11（3）状态时，给出信号，使计数器停止工作，从而达到预期的效果。