实验四 触发器及其应用(乒乓球练习电路).
乒乓球游戏电路设计
1、主要内容：设计一个乒乓球游戏机，比赛由甲乙双方和裁判3人构成，能模拟比赛的基本过程和规则并能自动裁判和记分。
2、基本要求：1、设计一个由甲、乙双方参赛，有裁判的3人乒乓球游戏机。
2、用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的LED指示球的当前位置，点亮的LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。
3、当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。
若击中，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得1分。
一方得分时，电路自动响铃3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
4、设置自动记分电路，甲、乙双方各用2位数码管进行记分显示，每计满21分为1局。
5、甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。
3、主要参考资料：[1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005.[2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006.[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003.一、总体设计思想1.基本原理用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的LED指示球的当前位置，点亮的LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。
当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。
若击中，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得1分。
一方得分时，电路自动响铃3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
设置自动记分电路，甲、乙双方各用2位数码管进行记分显示，每计满21分为1局。
甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。
实验四双D触发器及其应用
实验四双D触发器及其应用一、实验目的(1)熟悉基本D触发器的功能测试。
(2)熟悉脉冲同步和异步时的电路的不同分析方式。
(3)熟悉触发器的实际应用。
二、实验设备(1)数字电路试验箱(2)函数发生器(3)示波器(4)74LS00 一片(5)74LS74 一片(6)导线若干三、实验内容(1)用D触发器构成四分频器。
a、用示波器调节出1kHz，5Vcc，偏移量为2.5的方波，并用示波器检验；b、四分频的一个真值表：c 、 实现功能的电路图如下，在CP1端加入方波，用示波器的CH1接CP1，CH2接Q2，观察并记录波形；d 、e 、f 、g 、h 、i 、j 、(2) 设计电路实现如下CP 脉冲时输出如F 示：CPFa 、 列出实现功能的状态转化真值表：b 、 用异步触发器实现如下，在CP1端加入方波，用示波器的CH1接CP1，CH2接F=Q1•Q2•CP ，观察并记录波形；c 、 由a 中的真值表分析得知：'F =21n n Q Q ∙1212n n Q Q D +==1121n n Q Q D +=='F F CP =∙↑四、 实验结果记录及分析(1) 用示波器调出的波形如下图所示：分析：在实验前我们成功调出了1kHz，5Vcc，偏移量为2.5Vcc 的方波，对我们实验的后续实验的意义十分重大。
(2)用D触发器构成四分频器的结果如下图所示：分析：本实验我们只是用一个D触发器实现了对方波信号的四分频，结果与实际相符合表明实验室成功的。
(3)实现F的结果如下图所示：分析：本实验我们采用两种方式来实现：a、用异步电路实现的时候我们使用了一个D触发器和四个与非门实现了信号F的输出，实验结果正确。
b、用同步电路实现的时候我们使用了一个D触发器和四个与非门实现了信号F的输出，实验结果正确。
五、实验故障记录情况本次试验进行的比较顺利，没有出现什么故障。
六、心得体会这次实验中，我们主要使用D触发器实现功能，实现了四分频和(2)题中的要求，在应用中学习到了D触发器的应用并了解了其结构，加深了数电课堂上对D触发器的理解。
乒乓球游戏机电路设计(江苏师范大学)
实习(设计)报告姓名班级学号实习(设计)科目电子技术综合课程设计实习实习(设计)地点实习(设计)时间实习（设计）科目电子技术综合课程实习实习设计指导教师姓名职务所在部门电气工程学院电气工程学院实习设计小组成员成员：实习设计要求1.组装一块数字电路电动机转速表。
2.设计选题要求至少用三个芯片以上。
3.用软件对设计的电路进行仿真验证。
4.设计实习结束后有完整的报告。
实习设计任务1. 组装一台数字转速表；2. 设计一个综合电子系统(自选)；3. 编写实习设计说明书。
第二篇电子技术课程综合设计--------乒乓球游戏机电路摘要乒乓球游戏机通过十分巧妙地设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动，选手击球得分，累计得分超10报警灯功能。
该设计三个双向开关S，A，B分别作为裁判和游戏者，且选手可以译码显示器上直接读出自己的得分，裁判有一个按钮，是系统初始化，比赛开始。
一方发球后，球以固定速度向另一方运动（二极管依次点亮）；当球达到对方最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮），球将向相反方向运动；在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，都加1分；A、B各有一个2位数码管计分；一方先到达11分，该局比赛结束。
该乒乓球游戏机主要运用到了译码器、移位寄存器和锁存器：通过两个4位上相移位寄存器74LS194接成一个8位的移位寄存器；驱动控制电路由两片74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成；计分电路主要由一片74LS160十进制计数器、一个7404非门、7409与门构成。
目录1 绪论------------------------------------------------11.1本课题设计的意义--------------------------------11.2本课题主要研究任务及内容------------------------12 课程设计过程描述------------------------------------22.1描述主要的设计思路------------------------------22.2 总体设计方案方框图-------------------------------32.3 各部分电路设计----------------------------------43 整机电路图设计-------------------------------------93.1整机电路图-------------------------------------93.2器件清----------------------------------104 仿真结果-------------------------------------------115 总结与体会---------------------------------------12 参考文献----------------------------------------------131、绪论1.1本课题设计的意义乒乓球游戏机通过十分巧妙的设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动、选手击球得分、累计得分超时报警等功能。
乒乓球比赛游戏机电路
数字电子技术课程设计一：课程设计名称:乒乓球比赛游戏机电路二：设计目的1.掌握设计乒乓球游戏机控制系统的方法。
2.熟悉掌握移位寄存器，计数器，译码器的用法。
3.在已学知识的基础上，根据实际情况融会贯通。
三：设计任务和设计要求1.设计任务（1）设计一个由甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。
（2）用八只（或更多）排成长串的指示灯（发光二极管）用来代表球的轨迹，其中一个亮的指示灯用来显示球的当前位置，用一个时钟脉冲源使点亮的指示灯依次从左向右，或从右向左移动，其速度应能调节，一般为1s转换一次。
（3）用两个按钮开关作为球拍，甲乙两人参加比赛。
当球到达甲方时，应立即按动开关(电路应只能响应按钮信号的前沿，若重复按动或持续按下去，将不起作用)，表示回球，球到达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去。
若击中，则乒乓球向相反方向移动，若未击中，则对方得一分。
（4）一方得分时，电路自动响铃3s，此时发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
（5）设置自动计分电路，双方各用二位数码管进行计分显示，每计满11分为一局。
（6）甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球有效。
2.设计要求(1) 确定总体设计方案画出总方框图。
(2) 确定各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。
(3) 选择芯片确定型号。
(4) 画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。
(5) 进行电路调试，达到设计要求。
(6) 写出总结报告。
三、基本工作原理和设计方案乒乓球游戏模拟机电路框图如图所示。
频率可调的时钟发生器为双向移位寄存器提供时钟脉冲，用双向移位寄存器的输出端控制指示灯来模拟乒乓球的运动轨迹。
先点亮位于某一方的第1个指示灯，由击球者通过按钮输入“击球”开关信号，实现移位方向的控制。
本电路设计的核心为控制电路，它决定整个系统的动作，必须掌握各信号之间的关系。
框图中的双向移位寄存器也可用计数译码方式实现乒乓球运动轨迹的模拟，如利用加减计数器的两个时钟信号来实现甲乙双方的击球，由表示球拍“击打”按钮产生计数时钟，计数器的输出状态经译码器驱动指示灯发光。
plc乒乓电路实验报告
plc乒乓电路实验报告实验名称：PLC乒乓电路实验实验目的：1. 了解PLC控制器的基本原理和应用方式2. 掌握PLC的硬件组成结构3. 学会PLC程序编写和下载，及其调试方法4. 通过乒乓球控制案例，学会PLC的实际应用实验原理：PLC的硬件组成结构分为五部分：1. 中央处理器CPU：PLC的核心部件，负责控制、计算和通信。
2. 输入/输出模块I/O：接受外部信号输入与输出信号输出，与被控对象连接。
3. 记忆器：存储PLC程序和数据。
4. 电源装置：提供稳定的工作电压。
5. 外壳：将上述部分装配在一起形成完整的PLC。
乒乓球控制实验案例：硬件：1. PLC可编程逻辑控制器2. 可编程控制器编程线3. 可编程控制器通信线4. 电源线5. 开关、电机等元件6. 乒乓球控制机构软件：1. PLC编程软件2. 仿真软件实验流程：1. 硬件组装：按照实验要求将硬件组合连接。
2. 编写程序：编写PLC程序，以操纵控制机构模拟乒乓球控制运动。
3. 下载程序：将编写好的程序通过编程线下载到PLC中。
4. 调试程序：通过仿真软件模拟实验过程，完成程序的调试。
5. 实验验证：运行实验，验证PLC程序的正确性和应用价值。
实验结果：通过本次实验，我们成功了解了PLC的基本原理、硬件组成结构和应用方式，熟练掌握了PLC程序编写和下载的方法和调试技巧，并通过乒乓球控制实验案例，深入掌握了PLC的实际应用。
结论：PLC控制器是一种现代化、全自动化的物理装置，具有可编程、多功能、集成化和可靠性高等特点，是现代工业控制领域的主力军之一。
在实际应用中，PLC可根据需要进行编程，控制机构模拟各种复杂的运动状态，如乒乓球控制。
PLC控制器的操作灵活，具有自动、半自动和手动控制等多种工作模式，具备广泛的应用前景。
PLC控制器的应用越来越广泛，在各种行业的自动化设备中已经占据了重要地位。
在加工制造行业中，PLC控制器主要应用于各种生产线的控制和自动化设备的精密控制，如机器人控制，焊接机控制，流水线控制等。
数字电子技术实习报告——乒乓球游戏控制器的设计
数字电子实习实习题目：乒乓球游戏控制器的设计目录一、设计任务 (1)二、设计过程 (1)三、安装调试 (7)四、实习心得 (8)五、元器件清单 (9)六、参考文献 (10)乒乓球游戏控制器的设计一、设计任务1.简要说明乒乓球游戏控制器使用8~16个发光二极管组成乒乓球台，用点亮的发光二极管按一定方向的位移表示球的运动位置。
游戏控制器有A、B两个人来操作，每方各设置一个开关SA和SB，用于比赛中的击球和发球。
A、B两人按比赛规则来操作开关。
当A方按下开关SA时，靠近A方的第一个灯亮，然后发光二极管从A方向B方依次点亮，代表球的移动。
当球移动到靠近B方的第一个灯时，为B方的击球时间，B方应及时击球，发光二极管向反方向依次点亮，表示球以击出。
若B方提前击球或未击球，则判B方失分，A方的积分牌自动加1分。
然后重新发球，比赛继续进行。
2.设计任务与要求设计一台乒乓球游戏控制器，该控制器能模拟乒乓球比赛的基本过程，并能按照比赛规则自动裁判和计分。
设计要求如下：1)A、B双方各有一个击、发球按键，既可用来发球，又可用来击球。
2)球的移动速度为0.1~0.5s移动一位。
3)设有自动计分牌，并能显示每局的得分和胜出局的得分。
任何一方先计满11分，表示该方此局胜出，并在胜出局数加1分。
然后重新开始新的一局，任何一方胜出4时比赛结束。
4)设有发球权显示信号。
按照比赛规则，每方两次发球后，需要交换球权。
二、设计过程1.设计分析从上边总体框图和设计要求分析，对于控制部分主要是实现发球和击球的两个动作由于移动方向的控制要在球移动的过程中保持，采用7474触发器实现。
对于小灯的一移动即球的移动，我们采用八个LED显示，由于需要左右移动和移动的切换我们采用两片四位双向移位寄存器并且可以并行存取的74194来做LED显示部分。
对于计分电路我们对于一个控制端采用三个数码管显示，用三片四位十进制同步计数器可以异步清零的74160作为计分电路。
打乒乓球游戏电路仿真设计
打乒乓球游戏电路仿真设计一、实验目的（1）学习用MAX+Plus II开发系统对可编程逻辑器件编程的方法；（2）学习“CPLD/FPGA数字发展实验箱”的使用方法以及把文件下载到CPLD芯片中的方法。
二、仿真电路设计及设计思路仿真电路图如图所示。
具体的电路接法及工作原理说明如下：用两个74LS194四位双向移位寄存器模拟乒乓球台，其中第一个74LS194的DL输出端接第二个的右移串行输入端，这样当乒乓球往右准备移出第一个寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个寄存器。
同样道理，第二个74LS194的AR输出端接第一个的左移串行输入端。
由于台面只能有一个乒乓球，以及乒乓球到达球台末端就出界，所以第一个74LS194的右移串行输入端及第二个的左移串行输入端接低电平。
复位端操作原理如下：复位端reset通过非门接到两个D触发器的置1输入端，使两个D 触发器的输出端Q均为高电平。
这时两个移位寄存器的控制端S0、 S1均为高电平，移位寄存器处于并行输入状态。
由于乒乓球在发球的时候只能处于球台的两端，因此第一个寄存器的A输入端接setL发球控制开关，第二个寄存器的D输入端接setR发球控制开关，而两个寄存器的其它并行输入端都接低电平。
运动员击球原理如下：假设现在乒乓球在球台的左侧，AL输出端为高电平，这里运动员击球，hitL为高电平，AL和hitL通过与门和非门给两个D触发器形成时钟脉冲，这时第一个D触发器的D输入端为低电平；由于 DR为低电平，第二个D触发器的D输入端为高电平。
于是hitL产生脉冲的结果是Q1=0，Q2=1。
这两个电平作用到移位寄存器上就是：S0=1，S1=0。
这两个控制端电平使寄存器产生右移信号。
右边的运动员击球的情况类似。
需要特别说明一下：上面的设计电路图在击球脉冲（hitL和hitR）的设计上与实验指导书的设计稍微有点不同。
在非门的两个输入端分别加了一个与门。
这样只有在乒乓球在球台左边的时候hitL才能对D触发器形成时钟脉冲，只有乒乓球在球台右边的时候hitR才能对D 触发器形成时钟脉冲。
实验四触发器及其应用
实验四触发器及其应用实验四实验四实验目的1.掌握基本RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能。
2.熟悉各类触发器之间逻辑功能的相互转换方法。
3.了解触发器的应用。
实验四实验内容1.测试基本RS触发器的逻辑功能★选做2.测试双JK触发器74LS73逻辑功能3.测试双D触器74LS74的逻辑功能★选做4.触发器的转换①②将JK触发器加上门电路转化成D触发器。
将D触发器加上连接，构成T’触发器。
5.触发器的应用，利用74175的D触发器构成下面电路。
①竞赛抢答电路①移位寄存器实验四实验原理触发器是组成时序逻辑电路的基本单元之一，具有记忆功能的二进制信息存贮器件。
在外加信号的作用下，触发器可以从一个稳定状态转变为另一个稳定状态。
RS触发器：图6—1所示电路为由两个“与非”门交叉耦合而成的基本RS触发器，它是无触发器：触发器时钟控制低电平低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能，是组成各种功能触发器低电平的最基本单元。
基本RS触发器也可以用两个“或非”门组成，它是高电平高电平直接触发的触高电平发器。
011100011置1保持置零保持实验四实验原理JK触发器：JK触发器：本实验采用74LS73型双JK触发器，其引脚排列如图6-3所示。
它是下降边沿触发器触发的边沿触发器，即在CP脉冲下降沿(“1→0”)触发翻转，有强迫置“0”功能R(RD),没有强迫置“1”的功能，在置D=1时，根据下表可以测试出其逻辑功能。
保持置1置0翻转翻转异步清零实验四实验原理D触发器：是另一种使用广泛的触发器，它的基本结构多为维持阻塞型。
D触发器触发器：触发器是在CP脉冲上升沿触发翻转，触发器的状态取决于CP脉冲到来之前D端的状态，状态方程为Qn+1=D本实验采用74LS74型双D触发器,是上升边沿触发的边沿触发器。
它采用维持阻塞结构，在CP脉冲上升沿(“0→1”)触发翻转。
触发器的次态Qn+1取决于CP脉冲的上升来到之前D的状态，但是S=0,R=1时强行置1,S=1,R=0时强行置0。
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电子技术实甲乙运动员的击球动作由实验箱上数
据开关提供，触发器的输出状态用逻辑电平 显示器显示。
触发器电路部分
电子技术实践3
仿真电
路如图
电子技术实践3
方案二框图：
甲运动员 RS 触发器 乙运动员 双D 触发器
Q1输出
Q2输出
CP时钟脉冲
电子技术实践3
方案二：由基本RS触发器构成控制电路，
电子技术实践3
一、实验目的 1、掌握基本RS，JK，D和T触发器的
逻辑功能。 2、掌握集成触发器的逻辑功能及使 用方法。 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。
电子技术实践3
二、实验设备与器件
1、电子技术实验箱
2、数字示波器 3、数字万用表 4、器件：
双JK触发器 74LS112 双D触发器 74LS74 四2输入与非门 74LS00
电子技术实践3
实验四
触发器及其应用
电子技术实践3
实验预习要求
1、复习教材中有关触发器的内容。 2、熟练使用仿真软件，并进行仿真。 3、熟悉74LS112、74LS74、74LS00的各引
脚及功能 4、列出各触发器功能测试表格,注意区别 “边 沿触发”与“电平触发”。 5、按实验内容“2”的要求设计电路，拟定实 验方案。
下降沿触发 上降沿触发
J-K触发器功能表(74LS112)
电子技术实践3
二、实验内容
1、测试双JK触发器74LSll2的逻辑功能
（1）
测试复位及置位功能
实验数据记录表1
电子技术实践3
（2）测试JK触发器的逻辑功能
实验数据记录表2
电子技术实践3
（3）
将JK触发器的J、K端连在一 起，构成T触发器
电子技术实践3
本实验的重点和难点
重点：
1、集成JK触发器的功能测试
2、JK触发器转换成T触发器的方法
3、边沿触发器的触发方式
难点
： 集成触发器的应用—乒乓球练习电路的 设计方法
电子技术实践3
实验报告要求
1、列表整理各类触发器的逻辑功能。
2、总结观察到的波形，说明触发器的触发方
分别控制两个D触发器的输入端，触发 器的CP脉冲由连续脉冲源提供，甲乙运 动员分别操作RS触发器的输入端，使其 输出“0”和“1”，并使D1=0,D2=1，在 连续CP脉冲作用下，使Q1=0,Q2=1， 如此往复，即模拟了乒乓球的往返运动。
触发器电路部分
电子技术实践3
仿真电路如图
电子技术实践3
注意:
模拟乒乓球练习的电路设计 是在Q1和Q2两个输出状态互为相反 的条件下进行的，即由Q1和Q2代表 的乒乓球不能同时为“1”和同时为 “0”，因此先应预置触发器的输出 状态，使Q1=1，Q2=0。
电子技术实践3
实验中的注意事项
1、测试双JK触发器的逻辑功能时只需测试其
中的一个触发器。 2、用数字示波器观察波形时应注意相位关系。 3、在测试JK触发器逻辑功能的实验中，SD、 RD不能悬空，应接在数据开关上,并置高电平。 4、在乒乓球练习电路中，应具有预置功能。 SD、RD在完成预置后再置高电平。
2、逻辑开关 ↑ 表示“0→1”，↓ 表示 “1→0”。开关按下是一种状态，开关 弹起又是另一种状态。
电子技术实践3
逻辑 开关
CP脉冲
秒信号
电子技术实践3
2、乒乓球练习电路
电路功能要求：
模拟两名运动员在练球时乒乓球的 往返运转。
提示：采用双D触发器74LS74设计电路，由两
名运动员通过控制电路进行操作。设甲运动 员是触发器Q1输出，乙运动员是触发器Q2输 出，甲击球时Q2有输出，乙击球时Q1有输出。
式。 3、体会触发器的应用。 4、思考题：由普通的机械开关组成的数据开 关所产生的信号是否可作为触发器的时钟脉 冲信号？为什么？是否可以用作触发器的其 它输入端的信号？又是为什么？
电子技术实践3
设计思路
方案一框图：
甲运动员 控制电路 乙运动员
Q1输出 双D 触发器 Q2输出
电子技术实践3
设计思路
方案一：由门电路构成控制电路，控制两触发器 的CP脉冲端，两名运动员分别控制两个门电路的 输入端，当甲击球时，门控电路输出一个脉冲信 号，给触发器一个CP脉冲，使触发器状态发生翻 转，同时门控电路又封锁乙，使乙击球无效；同 样，乙击球时，门控电路又给触发器一个CP脉冲， 使触发器状态再次发生翻转，同时门控电路又封 锁甲，使之击球无效，如此反复，即能模拟甲乙 两运动员在练球时乒乓球的往返运动。
在CP端输入1Hz连续脉冲，观察Q端的变
化。 在CP端输入1KHz连续脉冲，用数字示波 器观察CP，Q端波形，在坐标纸上描绘波 形图。
电子技术实践3
注意： 1、测试置位和复位功能以及测试逻辑功能时，
SD、RD、J、K由实验箱上数据开关提供， CP由实验箱上逻辑开关提供；观察T触发器 输出波形时，1HZ连续脉冲由实验箱上1S信 号提供，1KHZ连续脉冲由CP脉冲提供。