电子拔河游戏机
课题四__电子拔河机
电子拔河机
一、设计任务与要求：
电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲 乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排LED发光二极 管表示拔河的“电子绳”。由甲，乙二人通过按钮开
关 使发光的LED管向自己一方的终点移动，当亮点移到 任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定 胜负。
（1）由裁判下达比赛开始命令后，甲乙双方才能 输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信 号无效。
开始”命令时方能开始下一次比赛。
（3）某方赢一次，由记分电路自动给该方加
二、设计方案
二、设计方案
1、信号输入电路与控制电路的设计： 要求甲乙的输入互相控制，即在有效时
间里若甲先输入则甲有效，乙先输入则乙有 效。由两端输出，无效端保持不变，有效端 输出一脉冲进入计数器的加减脉冲输入端， 其进入方向则由参赛双方输入的按键信号决 定。
Hale Waihona Puke 一、设计任务与要求（2）“电子绳”至少有17个LED管构成，裁 判
下达“比赛开始”命令后，位于“电子绳”中 点的
LED管发亮。甲，乙二人通过按钮开关使发光 的LED管向自己一方的终点移动，并阻止其向 对方延伸。当点亮的LED管到达某一方的终点 是，该方获胜。此时通过字锁功能锁定电路，
使输入不再有效，必须由裁判再次发出“比赛
二、设计方案
2、计数电路： 由加减计数器构成，加减两端分别接
控制门的两个输出端，若当甲有效时，就 进行加计数，乙有效时则减计数。 3、“电子绳”电路：
加减计数器的输出接译码器的输入， 译码器的输出接电子绳，根据加减计数情 况决定电子绳的亮灯是向上移动还是向下 移动。
拔河游戏机电路设计程序
拔河游戏机电路设计程序一、总体设计思想电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛游戏电路。
由一排发光二极管表示拔河的“电子绳”。
由甲乙双方通过按纽开关使发光二极管向一方的终点延伸，当延伸到某方的最后一个发光二极管时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。
1.基本原理本电路要求使用9个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。
游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。
亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。
最后用数码管显示获胜者的盘数。
由设计内容可知，首先需要一个十进制的计数器，用于对双方按钮的次数计数，并通过译码器显示在数码管上。
设计要求用50MHz的频率，而设计用到的是1K Hz的频率，所以要设计一个程序进行分频。
其次，显视控制部分设计要求在发光二极管上显示游戏状态，双方每按十次，亮点向先按十次移动一次，对脉冲进行计数，每十次移一位。
需接入一个清零端，用于复位。
再次，运用VHDL程序语言进行各个模块的程序编写，控制电路的正常运行。
最后，将以上程序组装起来，就可得到所需要的拔河游戏机library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity bahe isport (a,b,rst,clk:in std_logic;sg,led:out std_logic_vector(8 downto 0);bt:out std_logic_vector(7 downto 0));end bahe;----------------------------------architecture one of bahe iscomponent cnt10port (clk,rst,en:std_logic;cout:out std_logic;cq:out std_logic_vector(3 downto 0));end component;component scanport (clk :in std_logic;a1, a2,a3,b1,b2,b3:in std_logic_vector(3 downto 0);sg:out std_logic_vector(8 downto 0);bt: out std_logic_vector(7 downto 0));end component;component lmovport (kl ,kr:in std_logic_vector(3 downto 0) ;led:out std_logic_vector(8 downto 0);en : out std_logic;rst:in std_logic);end component;signal e,f,ca1,ca2,cb1,cb2:std_logic;signal cqa1,cqa2,cqa3,cqb1,cqb2,cqb3:std_logic_vector(3 downto 0); beginu1: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>a,cout=>ca1,cq=>cqa1);u2: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>ca1,cout=>ca2,cq=>cqa2); u3: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>ca2,cq=>cqa3);u4: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>b,cout=>cb1,cq=>cqb1);u5: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>cb1,cout=>cb2,cq=>cqb2); u6: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>cb2,cq=>cqb3);u7: scan port map (a1=>cqa1,a2=>cqa2,a3=>cqa3,b1=>cqb1,b2=>cqb2,b3=>cqb3,clk=>clk,sg=>sg,bt=>bt);u8:lmov port map (en=>e,kl=>cqa2,kr=>cqb2,rst=>rst,led=>led); end architecture one;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt10 isport(clk,rst,en:std_logic;cout:out std_logic;cq:out std_logic_vector(3 downto 0));end;architecture one of cnt10 isbeginprocess(clk,rst,en)variable cqi:std_logic_vector(3 downto 0);beginif rst='1' thencqi:=(others=>'0');elsif clk'event and clk='1' thenif en='1' thenif cqi<9 then cqi:=cqi+1;else cqi :=(others=>'0');end if ;end if;end if;if c qi=9 then cout<='0' ;else cout<='1';end if;cq<=cqi;end process;end;电路的VHDL程序如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity scan isport (clk :in std_logic;a1,a2,a3,b1,b2,b3:in std_logic_vector(3 downto 0); sg:out std_logic_vector(8 downto 0);bt: out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture one of scan issignal cnt4:std_logic_vector(2 downto 0);signal a:std_logic_vector(3 downto 0);signal clk1:std_logic;beginp1:process(cnt4)begincase cnt4 iswhen "000"=>bt<="10000000";a<=a1;when "001"=>bt<="01000000";a<=a2;when "010"=>bt<="00100000";a<=a3;when "011"=>bt<="00000100";a<=b1;when "100"=>bt<="00000010";a<=b2;when "101"=>bt<="00000001";a<=b3;when others=>bt<="00000000";end case ;end process p1;---------------------------------p2:process (clk)variable ct:integer range 0 to 50000;beginif clk'event and clk='1' then --1000HZif ct<49999 thenct:=ct+1;clk1<='0';elsect:=0;clk1<='1';end if;end if;end process p2;process(clk1)beginif clk1'event an d clk1='1' thenif cnt4<5 thencnt4<=cnt4+1;cnt4<="000";end if;end if;end process;------------------------------------process (a)begincase a iswhen "0000"=>sg<="100000000";when "0001"=>sg<="111110001";when "0010"=>sg<="001001000";when "0011"=>sg<="001100000";when "0100"=>sg<="000110010";when "0101"=>sg<="000100100";when "0110"=>sg<="000000100";when "0111"=>sg<="111110000";when "1000"=>sg<="000000000";when "1001"=>sg<="100011111";when "1010"=>sg<="000100100";when "1011"=>sg<="000011000";when "1100"=>sg<="010001100";when "1101"=>sg<="001001000";when "1110"=>sg<="001000000";when "1111"=>sg<="000011111";when others=>null;end case ;end process;end;⑸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。
拔河游戏机设计报告
数字逻辑综合性实验设计报告课程名称数字逻辑实验题目名称电子拔河游戏机班级 20120615学号 2012061518 学生姓名孙晓行同组班级 20120615同组学号 2012061517同组姓名孙静指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬2014年 06 月摘要电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。
由一排LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。
游戏双方各拥有一个比赛时使用的单脉冲按钮，参与者按动一次按钮就产生一个脉冲，谁按的频率快产生的脉冲就多,由发光的LED灯的左右偏移模拟拔河过程,LED灯的偏移方向和位移由比赛双方所给出的脉冲数实时决定,该功能需要用计数电路通过加减计数来实现。
当移动到某方的最后一个LED灯时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。
此次设计的电路,主要分为四部分：控制电路部分；计数电路部分;电子绳电路部分；计分器电路部分。
其中控制电路部分主要由2个JK触发器和一个锁存器构成；计数电路主要由2个74LS192组成；电子绳电路由3个74LS138译码器，17个74LS04和17盏灯组成；计分器电路由两个74LS161计数器构成.关键词:“拔河”；开关;脉冲;LED灯;左右偏移；计分电路目录1 需求分析.......................................... 错误!未定义书签。
1.1 基本功能要求................................ 错误!未定义书签。
1。
2 创新拓展功能............................... 错误!未定义书签。
1。
3 设计原理................................... 错误!未定义书签。
2 系统设计.......................................... 错误!未定义书签。
2。
1 系统逻辑结构设计........................... 错误!未定义书签。
02 拔河游戏机的设计与制作
拔河游戏机的设计与制作电子游戏是常见的娱乐活动，电子游戏的设计要趣味性强、操作简单。
通过对它的设计扩展设计思路，增强综合运用知识和实践操作能力。
一、设计任务游戏分甲、乙两方，设计一拔河机，用按键的速度来模拟双方的力量，以点亮的发光二极管的左右移动来显示双方比赛的状态。
1. 拔河游戏机用15个（或9个）发光二极管排成一排，比赛开始时，中间的发光二极管点亮，以此作为拔河的中心线。
2. 游戏双方各持一个按键，迅速地、不间断地按动各自的按键以产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁方移动，每按一次，亮点移动一次。
3. 当亮点移到任一方终端二极管点亮时，这方就得胜。
此时发光二极管发光状态保持，双方按键均无效。
只有经复位后才能使亮点回到中心线，开始新一轮的比赛。
4. 设置一显示器显示甲乙双方各赢的局数。
二、电路设计拔河游戏机的原理框图如图1所示。
图1 拔河游戏机组成框图甲乙双方通过各自的按键，不断产生脉冲，产生的脉冲分别加到可逆计数器的加端和减端，计数器根据输入的加/减脉冲数不断改变计数值，该计数值作为地址码加到译码器上，以其相应输出端驱动发光二极管LED发光。
每当一方的终端发光二极管点亮时，该方获胜，本轮比赛结束。
此时控制器输出控制信号使计数器保持不变，双方按键均无效。
同时取胜计数器给获胜方计入1并显示获胜次数。
可逆计数器的种类虽然很多，但就计数方向的控制方式来说不外乎两类，一类是以计数控制端“U/D”的电平高低来决定计数器是加计数器还是减计数器，另一类是有两个计数输入端，一个输入端输入的脉冲做加计数，另一个输入端输入的脉冲做减计数。
在拔河游戏机中，需要对双方的脉冲进行快速的加/减计数，因此选用第二类可逆计数器比较方便。
1. 输入脉冲产生电路可逆计数器有两个计数输入端，分别接按键的输入脉冲，但当计数器要求进行加计数时，减计数输入端必须接高电平；同样，进行减计数时，加计数输入端也必须接高电平。
若把甲、乙双方按键产生的脉冲直接输入到可逆计数器的CP D（减计数时钟输入端）和CP U （加计数时钟输入端），则会有很多时候在进行计数输入时，另一计数输入端为低电平，使计数器不能正常计数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。
北京科技大学数字电子技术课程实验-电子拔河游戏机
： 功能扩展一 规定在裁判下达“比赛开始”的命令前有比赛选手将键按
下为犯规，累计三次犯规后对方可加一分
• 此部分由两个计数器和与非门 控制，当比赛还未开始，即裁 判开关使加减计数器清零端有 效时，甲乙两人每按下一次开 关都会使各自计数器输入端up 有效，当计数器加到3时清零 并使对方记分计数器up端有效 ，从而使对方得1分。
•
（2.1）电子绳显示模块
• 电路由两个74LS138译码器和 15个LED灯组成以及电阻组成 。译码器输入端接计数器的输 出端，译码器输出端接LED灯 的阴极，LED灯阳极接电源。 每当开局时，计数器清零复位 ，译码器Y0端为低电平，中间 的LED灯亮，其余端为高电平 ，LED灯不亮，当开始计数时 ，低电平移动，进而亮的LED 灯随之
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电子拔河游戏机
目录
CONTENT
1 设计任务 2 成员分工 3 方案设计 4 功能扩展 5 元件清单 6 设计心得体会
1
方案设计
电子拔河游戏机是能够容纳两名参赛 者和一名裁判的游戏电路，功能与实际 拔河比赛类似，不同的地方是比赛所用 绳子由至少15只发光二极管组成，两名 参赛者通过不停地控制各自按键开关来 实现让二极管向自己方向移动，二极管 先到侧选手获胜，比赛进行多局，最终 得分高者获胜。
（1）整形电路输入模块
• 如左图所示，此部分由与非门 和与门组成。其中四个与非门 连接成两个RS触发器，用于稳 定可能由开关闭合带来的信号 抖动，剩余的与非门和与门连 接起来用于产生脉冲的微延迟 ，从而我们可以得到较长的脉 冲，减少了进行某一方计数时 另一 方计数输入为低电平的可 能性，使得每一次的闭合都可 以进行有效的计数。
（3）比赛结果记分及显示模块
电子拔河游戏机
一、电子拔河游戏机电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙两边参赛或甲乙两边加裁判的三人游戏电路。
由一排发光二极管（LED）表示拔河的“电子绳”。
由甲、乙二人经由过程按钮开关使发光的LED 向本身一方的终点移动，当亮点移动到任何一方的终点时，则该方获胜，连续竞赛多局以定胜负。
（1）由裁判下达竞赛开端敕令之后，甲乙两边才能输入旌旗灯号，不然，因为电路具有自锁功能，使输入旌旗灯号无效。
（2）电子绳至少由16个LED构成，裁判下达“竞赛开端”敕令后，位于电子绳中点的LED发亮。
甲、乙二人经由过程按钮开关使发光的LED向本身一方的终点移动，并阻拦其向对方延长。
当点亮的LED达到某一方终点时，该方获胜。
现在经由过程自锁功能锁定电路，使输入不在有效，必须由裁判再次发出“竞赛开端”敕令时方能开端下一次竞赛。
（3）某方赢一次，由计分电路主动给该方加分一次，经由过程多次竞赛以定胜负。
二、设计正文筹划1：本筹划中，有效输入旌旗灯号代表的是拔河的力度的相对大年夜小。
则当A=1，B=0时，表示甲的力度比乙的力度大年夜；当B=1，A=0时，表示乙的力度比甲的力度大年夜；当A=1，且B=1时，表示甲的力度与乙的力度一样大年夜；当A=0且B=0时，表示甲、乙均还未开端拔河。
当裁判员下达竞赛开端敕令后，竞赛开端，甲、乙中的随便率性一方输入有效旌旗灯号后，计数器开端计数。
若甲输入有消旌旗灯号时，进行加计数；若乙输入有效旌旗灯号时，进行减计数。
电子绳的LED开端移动；当甲、乙同时输入有效旌旗灯号时，电子绳上点亮的LED灯不再移动。
当一局竞赛停止后，电子绳上某一头的LED保持亮，现在，甲、乙的输入旌旗灯号不再有效，计分电路现在记录并显示甲、乙总共的竞赛成就。
当裁判下达下一局竞赛开端的敕令后，竞赛才能开端，甲、乙输入旌旗灯号才有效。
全然实验道理图如下：（1）输入旌旗灯号电路的设计一个输入旌旗灯号操纵电路，由两个全然RS触发器、两个电阻与一个开关来实现旌旗灯号的输入，等于否用力拔河。
拔河游戏机电路设计
拔河游戏机电路设计一、设计要求：1)、任务：用数字集成电路设计一个拔河游戏机2)、基本要求：○1能通过输出信号快慢使LED左右闪；○2电路具有清理裁判功能和自锁功能；○3电路开始后只有中间一个点亮。
3)、发挥部分○1电路具有胜利音乐功能；○2电路具有统计胜利功能；一、实验电路1、实验电路框图如图1所示。
图1 拔河游戏机线路框图2、整机电路图拔河游戏机原理图3二、实验设备及元器件1. ＋5V直流电源2. 逻辑电平开关3. 74LS154（实际电路由74LS138x2代替）4线－16线译码／分配器a) 74LS192 同步递增／递减BCD计数器b) CD4071 与门74LS00×3 与非门c) CD4030 异或门d) 电阻1K×4三、设计整体说明1. 图3为拔河游戏机整机线路图。
2. 可逆计数器74LS138x2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。
四、设计方案步骤：1. 编码电路：由双时钟BCD同步可逆计数器74LS192构成，它有2个输入端，4个输出端，能进行加／减计数2. 整形电路：由与门CD4071和与非门74LS00构成。
因74LS192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，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。
拔河游戏机的实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过设计、制作和调试拔河游戏机，加深对数字电子技术基础知识的理解，提高动手实践能力，培养分析问题和解决问题的能力。
通过实训，使学生能够将所学理论知识与实际应用相结合，进一步巩固数字电路的设计和制作技能。
二、实训内容1. 设计任务分析本次实训设计的主要任务是设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。
具体要求如下：（1）使用15个发光二极管，开机后只有中间的发光二极管亮，代表拔河绳子的中间点。
（2）比赛双方各持一个按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲。
按得快的玩家，发光二极管会向其方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。
（3）当亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方获胜。
此时，双方的按钮都应无作用，状态保持，只有裁判按动复位按钮后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。
（4）使用七段数码管显示双方的获胜盘数。
2. 实验设计思路（1）比赛开始时，由裁判下达命令后，甲乙双方才能输入信号。
电路具有自锁功能，使输入信号无效。
（2）电子绳由15个LED管构成，裁判下达开始比赛的命令后，位于电子绳中点的LED点亮。
（3）甲乙双方通过按键输入信号，使发亮的LED管向自己一方移动，并阻止其向对方延伸。
（4）当从中点至自己一方的最后一个LED管时，该方获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持。
（5）用七段数码管显示双方的获胜盘数。
三、实训过程1. 硬件设计根据设计要求，选用以下硬件：（1）15个发光二极管（LED）（2）两个按钮（3）一个复位按钮（4）一个七段数码管（5）数字电路元件：电阻、电容、集成电路等2. 电路连接（1）将15个LED管按照拔河绳子的形状排列，其中中间一个LED管为亮点。
（2）将两个按钮分别连接到两个玩家的输入端。
（3）将复位按钮连接到电路的复位端。
（4）将七段数码管连接到电路的输出端。
3. 软件设计（1）编写程序，实现以下功能：- 比赛开始时，由裁判下达命令后，甲乙双方才能输入信号。
- 比赛过程中，记录双方按按钮的次数，并通过数码管显示。
课程设计报告之电子拔河游戏机
课程设计报告之电子拔河游戏机
电子拔河游戏机是一款受到全球玩家喜爱的多人娱乐游戏，其机器可实现两两进行拔
河斗技，实现多人同时游戏的娱乐乐趣。
本课程设计的目的是设计一种电子拔河游戏机，
并实现多人进行拔河游戏。
首先，设计电子拔河游戏机的硬件系统。
该游戏机由触摸屏，多个LED指示灯，按键，声音设备，电机系统，外壳，电源等组件组成，其中触摸控制屏幕是控制系统的核心部件。
其次，确定电子拔河游戏机的功能模块。
包括系统检查，触摸屏按钮功能，按钮驱动，声音播放，LED显示等，本系统采用C语言编写程序控制硬件，实现功能。
最后，在完善电子拔河游戏机的实物实现前，需要进行软件模拟，使用Pro/E进行器
件实物三维建模，使用C语言实现功能模块程序，使用MATLAB搭建时序模型进行整机功
能模拟，以测试游戏机正常工作的性能。
本课程设计主要采用C语言和electronic前端工具设计电子拔河游戏机，实现多人
同时参与游戏，增加娱乐性。
通过本次课程设计，设计者掌握了硬件系统，软件设计及整
机功能模拟测试的相关知识，让我们更加深入地了解电子游戏机的设计和实现技术。
电子拔河游戏
摘要拔河游戏机用15个LED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。
移到任一方终端指示灯点亮，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。
最后，显示器显示胜者的盘数。
第1章电子拔河游戏机电路的设计方案1.1功能描述（1）整体描述：电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。
由一排15个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。
由甲乙双方通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点延伸，当延伸到某方的最后LED管时，则该方获胜，并对获胜次数进行计数，连续比赛多局以定胜负。
用键盘上的A键和Z键表示开关按钮。
用键盘上的S键来代替清零信号，每次比赛前都要进行清零，并使按钮开关复位。
（2）比赛开始，由裁判下达比赛命令后（用空格键代表裁判信号，按一下空格键），甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。
裁判信号由键盘空格键来控制。
（3）“电子绳”由15个LED管构成，裁判下达“开始比赛”的命令后，按一下空格键，位于“电子绳”中点的LED发亮。
甲乙双方通过按键输入信号，用键盘上的数字键A键Z来模拟，按一下A向左移动，按一下Z键向右移动。
使发光的LED管向自己一方移动，并阻止向其对方延伸，谁按得快就向这一方移动。
当从中点至自己一方的最后一个LED管发亮是，表示比赛结束，这时，电路自锁，保持当前状态不变，除非由裁判使电路复位，并对获胜的一方计数器自动加一。
（4）记分电路用两位七段数码管分别对双方得分进行累计，在每次比赛结束时电路自动加分。
（5）双方得分计数器的清零信号由键盘上的数字键2、3键来实现。
当比赛结束时，计分器清零，为下一次比赛做好准备。
1.2 总体设计方案框图图1.1 第2章电子拔河游戏机各单元电路设计2.1整形电路设计图2.174LS193是可逆计数器，控制加减的CP脉冲分别加至和CPD 和CPU，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、Z键产生的脉冲加到CPU和CPD，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。
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一、电子拔河游戏机
电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。
由一排发光二极管〔LED〕表示拔河的〝电子绳〞。
由甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED向自己一方的终点移动，当亮点移动到任何一方的终点时，那么该方获胜，连续竞赛多局以定胜负。
〔1〕由裁判下达竞赛开始命令之后，甲乙双方才能输入信号，否那么，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。
〔2〕电子绳至少由16个LED构成，裁判下达〝竞赛开始〞命令后，位于电子绳中点的LED发亮。
甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED向自己一方的终点移动，并阻止其向对方延伸。
当点亮的LED到达某一方终点时，该方获胜。
现在通过自锁功能锁定电路，使输入不在有效，必须由裁判再次发出〝竞赛开始〞命令时方能开始下一次竞赛。
〔3〕某方赢一次，由计分电路自动给该方加分一次，通过多次竞赛以定胜负。
二、设计正文
方案1：
本方案中，有效输入信号代表的是拔河的力度的相对大小。
那么当A=1，B=0时，表示甲的力度比乙的力度大；当B=1，A=0时，表示乙的力度比甲的力度大；当A=1，且B=1时，表示甲的力度与乙的力度一样大；当A=0且B=0时，表示甲、乙均还未开始拔河。
当裁判员下达竞赛开始命令后，竞赛开始，甲、乙中的任意一方输入有效信号后，计数器开始计数。
假设甲输入有消信号时，进行加计数；假设乙输入有效信号时，进行减计数。
电子绳的LED开始移动；当甲、乙同时输入有效信号时，电子绳上点亮的LED灯不再移动。
当一局竞赛终止后，电子绳上某一头的LED保持亮，现在，甲、乙的输入信号不再有效，计分电路现在记录并显示甲、乙总共的竞赛成绩。
当裁判下达下一局竞赛开始的命令后，竞赛才能开始，甲、乙输入信号才有效。
差不多实验原理图如下：
〔1〕输入信号电路的设计
一个输入信号操纵电路，由两个差不多RS触发器、两个电阻与一个开关来实现信号的输入，即是否用力拔河。
以甲输入信号产生电路为例，如以下图所示：
74LS00D
4k¦¸
当开关A按下时，输出端QA=1，Q’A=0,；当开关A未按下时，输出端QA=0，Q’A=1。
甲、乙输入信号都能够用同样的电路来实现信号的输入。
甲、乙输入信号产生电路图如下：
QA
QB
〔2〕操纵电路的设计
操纵电路要紧用于操纵时钟信号的输入。
操纵电路要实现的要紧功能有：1、当裁判员下达竞赛开始命令后，同时一方有信号输入时，计数器开始计数，有脉冲信号输入。
2、当甲、乙双方同时输入信号时，电子绳不移动，现在应无脉冲信号输入。
3、当本局拔河竞赛终止，且裁判员未下达下一句竞赛开始前，双方输入信号无效，即现在无脉冲输入。
以QA、QB分别表示甲、乙输入信号情形，〝1〞表示有信号输入，〝0〞表示无信号输入；以A、B分别表示电子绳是否移动到终点，一局竞赛是否终止，A=1表示甲胜，B=1表示乙胜；L表示是否有脉冲信号输入，L=1表示有脉冲信号输入，L=0表示无脉冲信号输入；脉冲信号用CP表示，输入脉冲信号用CPo表示。
真值表如下：
操纵信号：L= QA’ QB’ A B +QA’ QB A B+ QA QB’ A B=〔QA’ + QB’〕A B=(QA QB)’AB 输入脉冲信号：CPo=〔QA QB〕’A B CP
操纵信号电路如以下图：
74LS08D
〔3〕时钟信号电路
用于产生脉冲信号。
脉冲信号的产生也能够通过石英晶体振荡或多谐振荡产生，本电
〔4〕计数器电路
当输入有效输入信号时，计数器开始工作，开始计数，当甲输入有效信号时计数器加计数，当乙输入有效信号时计数器减计数。
上局竞赛终止，本局竞赛未开始时，由裁判员操纵电路是否开始本局竞赛。
开关R实现计数器置数为8，现在刚好17个LED中间的那个亮。
由于一个74LS193加/减计数器只能实现16位数计数，要实现17位计数应采纳两个74LS193加/减计数器。
当第一个74LS193加/减计数器由〝1111〞变为〝0000〞时，第一个74LS193加/减计数器向第二个74LS193加/减计数器进一位。
计数器电路如以下图：
〔5〕译码器电路
译码器要紧是将计数器的输出进行译码，实现每个输出端代表一个不同输入信号。
由于一个74LS138译码器只能进行八进制译码，要进行17位译码，需要三个74LS138译码器进行译码。
译码器电路如以下图：
74LS138D
〔6〕电子绳电路
采纳17个LED 表示电子绳。
由于74LS138有效输出是〝0〞，因此应在电子绳前加一个非门，本电路采纳的是与非门代替非门。
X1
2.5 V
74LS00D
(7)计分电路
计分电路用于记录并显示甲、乙双方竞赛得分成绩。
当甲、乙双方任意一方在一局竞赛中获胜，竞赛终止，记录并显示一方的成绩。
计分电路同样采纳了74LS193加/减计数器。
当电子绳的一头的LED 灯亮时，竞赛终止，计分电路74LS193加/减计数器获得一个计数脉冲，计数器加计数一下，获胜方成绩加一分，输的一方成绩不变。
当下一场竞赛开始时，通过清零开关使计分电路的计数为0，从新计数。
以甲计分电路为例，计分电路如以下图：
甲、乙整体积分电路如以下图：
DCD_HEX_BLUE 74LS00D
〔8〕将以上各部分组合，得如下整体电子拔河游戏机电路图：
74L S 08D H E X _B L U E
D _H
E X _B L U E
74L S 00D
三、总结与结论
1、问题与解决方案
〔1〕遇到问题：无法通过差不多RS触发器操纵输入信号。
解决方案：将差不多RS触发器的输入端R、S通过一个电阻与5V电源相连接，相当于：当没有输入信号时，输入端接电源，有输入信号时，输入端接地。
〔2〕遇到问题：当第一个74LS193向第二个74LS193进位的时候，第一个74LS138与第三个74LS138同时进行编码。
解决方案：将QA2分别接在第一个74LS138的G2B1，第二个74LS138的G2A2、G2B2以及第三个74LS138的G13端。
即：当第三个74LS138有效时，操纵使第一个74LS138、第二个74LS138无效。
〔3〕遇到问题：起初设计的电路由于延迟的缘故，当第一个74LS193向第二个74LS193进位的时候，电子绳中的第一个LED也会闪一下，然后熄灭，导致计分电路会误计分。
解决方案：在第一个74LS193向第二个74LS193进位的电路中间加一个非门，即在CO1与CP2之间加一个非门。
2、方案讨论
实验设计的过程中，对输入信号间的关系明白得不太明确，感受设计出的电路与实际的拔河存在一定的偏差，即不明确输入信号代表的什么意思。
〔1〕本设计正文所设计电路。
〔2〕假假设输入信号代表谁在拔，如仍用此电路。
那么当A=1，B=0时，表示甲在拔，乙不在拔；当B=1，A=0时，表示乙在拔，甲不在拔；当A=1，且B=1时，表示甲与乙都在拔；当A=0且B=0时，表示甲、乙均还未拔。
那么此电路就表示，哪方在拔LED就向哪方移动，当同时拔时，LED停止。
如此明显不符合实际，不能表示力度。
〔3〕假假设采纳如下电路〝方案2〞，那么输入信号代表谁拔的早。
那么当A=1，B=0时，表示甲比乙早拔；当B=1，A=0时，表示乙比甲早拔；当A=1，且B=1时，表示甲与乙同时拔；当A=0且B=0时，表示甲、乙均未拔。
那么此电路表示哪方先开始吧哪方就会胜利，更不符合实际要求。
〔4〕假假设用输入信号的频率表示拔河的力度。
那么当A频率大于B时，表示甲的力度比乙的力度大；当B频率小于A时，表示乙的力度比甲的力度大；当A 频率和B相等时，表示甲的力度与乙的力度一样大；当A=0且B=0时，表示甲、乙均还未开始拔河。
那么设计为〝方案3〞电路。
但在实际仿真时由于计数机局限，仿真成效并不理想，且电路结构相对复杂。
3、555
74L S 08D
E X _B L U E
_H E X _B L U E
74L S 00D
方案2电路
H E X _B L U E
_H E X _B L U E
74L S 00D
方案3电路。