河南城建学院。
电子技术基础课程设计报告。
电子记分板。
姓名王露。学号： 091411304
专业班级： 电气工程及其自动化
指导老师贺伟。
所在院系： 电气与信息工程学院
2024年6月26日。
本设计要求用键盘控制输入比分，具有强制清零功能。通过分析设计内容和设计要求，思考设计方案，通过方案对比，得出可行方案、最优方案。根据方案进行模块设计，大体上为开关部分、编码部分和地址选择部分，经过查阅资料和老师指导完成各模块的设计，模块完成之后连接整体电路。
最后对设计的电路进行软件**，经过多次**实现了设计要求，实现了其功能。
设计原理和方法是：首先要通过编码器将0~9这十个数字编成相对应四位二进制**；再通过译码器将四位二进制**译成相对应的数字，并显示出来 ，利用移位寄存器控制比分状态的保持和实现强制清零的功能。
甲乙比分通过数码管显示，每个数码管能显示0~9十个数字，甲乙各用两个数码管进行显示，所以最高记分为99。此设计时是由四片相同的74ls194和两片相同的74hc151和一片74ls147进行连接。在连接时由74ls147的输出端经过非门后于74ls194的输入端相连，然后，74ls194的输出端分别和led灯相连和下一片的74ls194输入端相连。
在进行设计时，通过芯片之间的连接来实现实验的目的，本实验有相同芯片直接的连接，也有不同芯片直接的连接，通过芯片的输入与输出端口之间的连线来进行设计。在设计中连接不同时会出现不同的结果。其原理比较简单，采用集成电路，容易自制。
通过键盘控制输入比分，不仅适用于篮球、排球、网球等一些体育运动比赛，还可用在知识竞答等一些比赛，其应用比较广泛。
关键词：编码器，译码器，led数码管。
摘要 2目录 3
1.1 设计任务与要求 4
1.1.2设计目的 4
1.2 发展前景 4
2. 系统方案及硬件设计 5
2.1.总体框图 5
2.2.电路的连接 6
2.3.显示部分 6
2.4.总体设计图 7
2.5.所需器件 7
3. 各模块设计 8
1.74ls04 8
3.2.74hc151（数据选择器） 8
3.3.74ls194 （移位寄存器） 9
3.4.74ls147（十进制数—bcd编码器） 10
3.5.设计原理 11
3.5.1 数字键盘部分 11
3.5.2 编码部分 12
3.5.3数据选择器部分 13
3.5.4移位寄存器部分 14
3.6.功能模块 15
4.**图 16
5.课程设计体会 17
参考文献 18
附1：系统原理图 19
1）比分以二位十进制数进行显示。
2）使用键盘控制输入状态和比分。
3）具有复位功能，可以强制输入两队的比分。
1)进一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识。
2)熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3)了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4)培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
在各类学校篮球、排球、乒乓球等竞赛场合经常要用到记分器，在电视台等大型场合中的智力抢答是智能抢答器和记分器及智能评分器结合在一起的一个系统，其利用的是大型显示屏显示数字。而在篮球比赛等不需要抢答的场合用到的只是一个记分器。记分器不但在以上场合取到很大的作用，而且在现代制造业中也有很重要的作用。
现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，智能记分器也不例外；数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计就以数字电路为核心设计智能记分器。
方案一：设计出加减输入1分，2分，3分，5分的智能加减记分器，把按键的输入信号通过编码器把十进制编译成二进制数码；利用累加器原理，结合寄存器的存储功能，把二进制数码输入到7448译码器来驱动七段数码管以达到显示分数的目的。这种方案设计出的记分器适用于各类学校篮球、排球、乒乓球等竞赛场合。
方案二：设计出可以随时输入两侧分数的智能记分器。设置0—9十个数字输入键盘，通过编码器把十进制编译成二进制数码dcba，。
数码显示管通过输入寄存器的dcba来显示分数。这种方案设计出的记分器不仅适用各类学校篮球、排球、乒乓球等竞赛场合而且可以作为各类知识竟答抢答器的记分部分。应用场合更为广泛。
综合以上方案结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。
主记分电路由编码器（74ls147）、数据选择器（74hc151）、移位寄存器（74ls194）和显示器（led）部分组成。如图2.1所示。
图2.1 主记分电路。
移位寄存部分集成片u6、u8是控制一方分数。u7、u9控制另一方。u6和u7并行输入端都接编码器的输出端，u8、u9的并行输入端分别接对应一方的上片寄存器并行输出端。
四片74ls194清零端rd接在单刀双掷开关，进行高低电平的转换事项强制清零功能。四片cp脉冲信号输入端接至数据选择器输出端。集成片u6、u8的控制端s0、s1接在一起然后接在单刀双掷开关。
u7、u9的控制端s0 、s1也接在一起然后接一非门后与前两集成片接在同一单刀双掷开关上。来实现两方的比分输入状态。
常用的显示器件有液晶显示(lcd）、发光二极管显示(led)等。lcd显示体积小、功耗低，但亮度不高。led数码管是把发光二极管制成条状，再按一定方式连接，组成8，使用时让某些笔段上的发光二极管发亮，即可组成0-9的一系列数字。
图2.4 总体设计图。
表2.5 所需器件表。
表3.1 74ls04功能表。
表3.2.1 74hc151功能表。
图3.2.2 74hc151内部结构图
芯片简述：集成多路选择器741hc51具有8个输入信号d0—d8，一对互补输出信号y和w，三个数据选择信号c、b、a和使能信号g。若g=0，多路选择器工作正常，否则说路选择器输出低电平。
表3.3.1 74194功能表。
图3.3.2 74ls194内部引脚图。
表3.3.3 74ls194功能表。
下面是74147的引脚图：
图3.4.1 74ls147引脚图。
表3.4.2 74ls147功能表。
图3.4.3 74ls147的内部结构图。
实际中应用数字键盘来控制数值的输入，这里用单刀双掷开关来替代。0——9十个开关连接如图3.5.
1所示。工作中由于后面电路的要求，开关平时处在上面给后面电路高电平，按下按键的一刻给后面的电路以低电平，来触发编码器和数据选择器工作。
图3.5.1 开关连接图。
编码器选择了74ls147其功能表如图3.4.2所示，由74ls147功能表可知，输出dcba是8421bcd码的反码，因此只要在74ls147的输出端增加反相器就可以获得所要的输出码。
74ls147是9输入端的集成器而我们有10个数字键要输入，观察功能表就可以看出当74ls147的9个输入端都是高电平时，输出的二进制码经反相器后就是要得到的0的二进制8421bcd码，所以前面开关电路的1—9键分别接74ls147的9个输入端，0键不接74ls147编码器只接数据选择器以提供移位寄存器的cp信号。工作中按“0”键时由于74ls147各个输入端都是高电平，则输出经反相后就是“0”的二进制码。其他的数字经编码器编码到起对应的二进制码，同时都给后面的移位寄存器一个单脉冲的cp信号。
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