一、实验目的
设计一台具有自动数字显示功能的拔河游戏机。 要求：
拔河游戏机需用15个（或9个）发光二极管排列成一行，开机 后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持 一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向 谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。移到任一方终端二极 管点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持， 只有经复位后才使亮点恢复到中心线。显示器显示胜者的盘 数。
二、建议设计电路
建议设计电路框图如图11-5-1所示，整机电路图见图11-5-2。
图11-5-1 拔河游戏机线路框图
三、实验设备及器件
1、＋5V直流电源 2、 译码显示器 3、逻辑电平开关
4、CC4514 4线－16线译码／分配器 CC40193 同步递增／递减 二进制计数器 CC4518 十进制计数器
CC4081 与门 CC4011×3 与非门 CC4030 异或门 电阻 1K×4 四、设计步骤
图11-5-1为拔河游戏机整机线路图。
可逆计数器CC40193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器 输出使中间的一只发光二极管点亮。当按动A、B两个按键时， 分别产生两个脉冲信号，经整形后分别加到可逆计数器上，可 逆计数器输出的代码经译码器译码后驱动发光二极管点亮并产 生位移，当亮点移到任何一方终端后，由于控制电路的作用， 使这一状态被锁定，而对输入脉冲不起作用。如按动复位键， 亮点又回到中点位置，比赛又可重新开始。
将双方终端二极管的正端分别经两个与非门后接至二个十进制 计数器CC4518的允许控制端EN，当任一方取胜，该方终端二极 管点亮，产生一个下降沿使其对应的计数器计数。这样，计数 器的输出即显示了胜者取胜的盘数。 1.编码电路
图 11-5-2 拔河游戏机整机线路图
2、整形电路
CC40193是可逆计数器，控制加减的CP脉冲分别加至5脚和4 脚，此时当电路要求进行加法计数时，减法输入端CPD 必须接 高电平；进行减法计数时，加法输入端CPU 也必须接高电平，
若直接由A、B键产生的脉冲加到5脚或4脚，那么就有很多时机 在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计 数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。加一整形 电路，使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的 脉冲，这样就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的 可能性，从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。整形电 路由与门CC4081和与非门CC4011实现。 3、译码电路
选用4－16线CC4514译码器。译码器的输出Q0～Q14 分接15个 （或9个）个发光二极管，二极管的负端接地，而正端接译码 器；这样，当输出为高电平时发光二极管点亮。
比赛准备，译码器输入为0000，Q0 输出为“1”，中心处二极 管首先点亮，当编码器进行加法计数时，亮点向右移，进行减 法计数时，亮点向左移。 4、控制电路
为指示出谁胜谁负，需用一个控制电路。当亮点移到任何 一方的终端时，判该方为胜，此时双方的按键均宣告无效。此 电路可用异或门CC4030和非门CC4011来实现。将双方终端二极 管的正极接至异或门的两个输入端，当获胜一方为“1”，而 另一方则为“0”，异或门输出为“1”，经非门产生低电平 “0”，再送到CC40193计数器的置数端
，于是计数器停止计
数，处于预置状态，由于计数器数据端A、B、C、D和输出端 QA、QB、QC、QD对应相连，输入也就是输出，从而使计数器对 输入脉冲不起作用。 5、 胜负显示
将双方终端二极管正极经非门后的输出分别接到二个CC4518计 数器的EN端，CC4518的两组4位BCD码分别接到实验装置的两组 译码显示器的A、B、C、D插口处。当一方取胜时，该方终端二 极管发亮，产生一个上升沿，使相应的计数器进行加一计数， 于是就得到了双方取胜次数的显示，若一位数不够，则进行二
位数的级联。 6、 复位
为能进行多次比赛而需要进行复位操作，使亮点返回中心点， 可用一个开关控制CC40193的清零端R即可。
胜负显示器的复位也应用一个开关来控制胜负计数器CC4518的 清零端R，使其重新计数。
五、实验报告
讨论实验结果，总结实验收获。
注：
1、CC4514 4线－16线译码器引脚排列及功能： A0～A3 — 数据输入端 INH — 输出禁止控制端
LE — 数据锁存控制端 Y0～Y15 — 数据输出端
输 入 高电平输INH A3 A2 A1 A0 出端 0 0 0 0 0 YO 0 0 0 0 1 Y1 0 0 0 1 0 Y2 0 0 0 1 1 Y3 0 0 1 0 0 Y4 0 0 1 0 1 Y5 0 0 1 1 0 Y6 0 0 1 1 1 Y7 0 1 0 0 0 Y8 输 入 高电平输INH A3 A2 A1 A0 出端 0 1 0 0 1 Y9 0 1 0 1 0 Y10 0 1 0 1 1 Y11 0 1 1 0 0 Y12 0 1 1 0 1 Y13 0 1 1 1 0 Y14 0 1 1 1 1 Y15 1 × × × × 无 0 × × × × ① LE 1 1 1 1 1 1 1 1 1 LE 1 1 1 1 1 1 1 1 0 ①输出状态锁定在上一个LE＝“1”时，A0～A3的输入状态 2、CC4518双十进制同步计数器引脚排列及功能： 1CP、2CP — 时钟输入端 1R、2R — 清除端
1EN、2EN — 计数允许控制端 1Q0～1Q3 — 计数器输出端 2Q0～2Q3 — 计数器输出端
输 入 CP R EN ↑ 0 1 0 0 ↓ ↓ 0 × × 0 ↑ ↑ 0 0 1 0 ↓ × 1 × 输出功能 加 计 数 加 计 数 保 持 全部为“0”
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