篮球比赛数字计分器

（课程论文、课程设计）

题目：篮球比赛数字计分器

作者：

所在学院：信息科学与工程学院

专业年级：电信09-1 指导教师：

职称：讲师

2011年6月25日

摘要：

数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字集成电路分为小规模集成（ＳＳＩ）电路、中规模集成ＭＳＩ电路、大规模集成（ＬＳＩ）电路、超大规模集成ＶＬＳＩ电路和特大规模集成（ＵＬＳＩ）电路。

应用的仿真工具Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE

仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

对应篮球比赛规则记分的系统的要求，篮球记分有1分、2分和3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使得计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。电路要具有加分、减分及显示的功能。综合应用数字电路初步设计，Multisim仿真和DXP的初步应用

关键词：

篮球计分器设计 Multisim仿真 DXP

引言

电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。

在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。

而对于体育的兴趣我就选择了篮球记分牌这个题目,所以有这样一个机会的我真的很兴奋同时我也有机会提升自己在数字电路中理论的能力.

正文

1.设计主要任务及要求

要求：

（1）分别记录两队得分情况；

（2）进球得分加2分，罚球进球得分加1分；

（3）纠正错判得分减2分或1分；

（4）分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况。

目的：

（1）熟悉中规模集成可逆计数器，译码器和显示器的功能；

（2）培养创造性地运用所学知识进行数字系统设计的能力和兴趣；

（3）了解数字系统的实验及调试方法，以及一般故障的排除方法。

2.设计方案及原理

据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。

用两片四位二进制加法计数器74LS161组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。译码器显示器用于显示分数。

2、1设计单元电路

2、1、1二进制加法计数器74LS161

<74ls161引脚图>

管脚图介绍：

时钟CP和四个数据输入端P0~P3

清零/MR

使能CEP，CET

置数PE

数据输出端Q0~Q3

以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)①置数控制端LD：

当LD=0且无复位信号时，可以从输入端输入一个任意数并保持在芯片中,以后计数将从此数开始,此数称为预置数。如输入数1001，计数器将按下面的方式循环：

②工作状态控制端EP和ET：

当无预置数且无异步复位时，若ET=0，则电路保持原态且无进位，当ET=1时，若EP=0，则电路保持原态且有进位，若EP=1，电路为计数状态。表６.4.3为74LS161的真值表：

RD LD EP WT工作状态

*0 ** *置0

↑1 0**预置数

*1 101保持

*1 1*0保持（C=0）

↑1111计数

2、1、2十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表

74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图所示：

74LS192的引脚排列及逻辑符号

为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

其功能表如下：

输入输出

MR P

1×××××××0000 0 0××d c b a d c b a 0 11××××加计数

图中：

74LS192的功能表

2.1.3、七段显示器

半导体数码管是由七段发光二极管（Light Emitting Diode）组成，简称LED。

共阴共阳的判断：可以假设它是共阳的，那么任一段串入一个100欧姆电阻到5V相

应段就会被点亮；否则为共阴的数码管。

2.1.4、七段显示译码器74LS48

7448是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成译码器。

0 11××××减计数

74LS48是一个BCD—七段译码LED驱动器

74lLS48功能表

（1）正常译码显示。LT=1，BI/RBO=1时，对输入为十进制数l～15的二进制码（0001～1111）进行译码，产生对应的七段显示码。

（2）灭零。当LT=1，而输入为0的二进制码0000时，只有当RBI =1时，才产生0的七段显示码,如果此时输入RBI =0 ，则译码器的a～g输出全0，使显示器全灭；所以RBI称为灭零输入端。

（3）试灯。当LT=0时，无论输入怎样，a～g输出全1，数码管七段全亮。由此可以检测显示器七个发光段的好坏。 LT称为试灯输入端。

（4）特殊控制端BI/RBO。BI/RBO可以作输入端，也可以作输出端。

作输入使用时，如果BI=0时，不管其他输入端为何值，a～g均输出0，显示器全

灭。因此BI称为灭灯输入端。

作输出端使用时，受控于RBI。当RBI=0，输入为0的二进制码0000时，RBO=0，用以指示该片正处于灭零状态。所以，RBO 又称为灭零输出端。

7448使用方法：

用于共阴数码管的译码电路7448内部有限流电阻，故后接数码管时不需外接限流电阻。由于7448拉电流能力小（2mA）,灌电流能力大（）,所以一般都要外接电阻推动数码3.仿真测试步骤及结果、数据分析

4．电路元件清单

（1）74LS161三片 74LS192 三片 74LS48三片 BS201A三片

EDA仿真软件-MULTISIM10

（2）电容电阻单刀双掷开关电路版导线各种焊接工具

5．简述电路PCB板制作过程，给出系统电路原理图、系统PCB原理图。

总原理图1

6.结论

7．体会及感想、收获

数电课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。这次课程设计的题目是篮球比赛数字计分器。初看题目不知该如何下手，毕竟课程设计不同于实验课，电路图都要自己设计。不过还是在不断的坚持和努力之下很好的完成了这次的数字电路课程设计。通过这次的课程设计，我有很大的收获。

通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理，和芯片上的选择。这个方案总共使用了3片74LS161，3片74LS192，3片译码器74LS48，3个数码管显示器，还有一些基本的逻辑门的芯片。

我觉得做课程设计不仅可以巩固了以前所学过的知识，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次数电课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。全面系统的理解了编译原理程序构造的一般原理和基本实现方法，激发了学习的积极性。把学过的计算机编译原理的知识强化，能够把课堂上学的知识通过自己设计的程序表示出来，加深了对理论知识的理解。查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。这次的课程设计是我充分认识到图书馆资源的重要性，以前都很少去图书馆查阅资料，实在是一个大的失误，以后要学会充分利用图书资源。

这次课程设计我体会最深的一点就是理论要与实际相结合，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过。程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固.