Проект схемы автомата, играющего в игру Баше
Разработка автомата, играющего в игру Баше. Изучение основной структурной схемы и описание принципа функционирования устройства. Характеристика использования микросхем и схем электрической принципиальной. Анализ последовательности включения индикаторов.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.11.2010 |
| Размер файла | 725,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
3
Министерство образования Российской Федерации
Уральский Государственный Технический Университет - УПИ
Кафедра "ТиСС"
Отчет по курсовой работе
дисциплины "АЦЭ"
Проект схемы автомата, играющего в игру Баше
Руководитель: Гусев А.В.
Студент: Черепанов К.А
Екатеринбург 2002
Содержание
- Задание для курсового проекта
- Структурная схема устройства
- Описание принципа функционирования устройства
- Описание работы устройства по схеме электрической принципиальной
- Краткое описание используемых микросхем (УГО, таблица истинности, назначение контактов)
- Схема электрическая принципиальная
- Перечень элементов
- Выводы
- Базы данных элементов
Задание для курсового проекта
Разработать автомат, играющий в игру Баше. Имеется 12 индикаторов. Игрок может включать произвольное число индикаторов, но не менее одного и не более трех за раз. Индикаторы должны включаться последовательно один за другим от младшего к старшему. Каждый свой ход игрок сопровождает нажатием кнопки - ход автомата. Выигрывает тот, кто включит последний индикатор. Игрок ходит первым. Задача автомата - выиграть.
Структурная схема устройства
Описание принципа функционирования устройства
Так как игрок может включать только один, два или три индикатора за ход, а общее их количество равно 12, упростим задачу и разобьем все игровое поле на 3 участка по 4 индикатора на каждом. Теперь перед нами стоит задача на каждом участке зажечь недостающие индикаторы (при этом индикаторы на втором и третьем участках могут загораться лишь после того, когда загорается последний индикатор на предыдущем участке).
Соответственно, есть три варианта хода событий:
Игрок включает 1 индикатор, автомат - 3
Игрок включает 2 индикатора, автомат - 2
Игрок включает 3 индикатора, автомат - 1
Дальнейшая игра состоит в различных комбинациях этих вариантов. Всего вариаций 33= 27.
Таким образом, такой принцип функционирования автомата не позволяет игроку когда-либо выиграть, а все победы будут на стороне автомата, что позволяет использовать его в игровых заведениях по типу казино.
Описание работы устройства по схеме электрической принципиальной
Имеется пять кнопок для работы автомата: START - сбрасывает значение триггеров и подготавливает автомат к следующей игре, 1 - соответствует зажиганию одного индикатора, 2 - двух, 3 - трех, GO - ход автомата.
Первый индикатор загорается при нажатии любой из трех игровых клавиш (1,2 или 3)
На первом этапе расположены двухвходовые схемы И (от U1:А до U5:В)
На втором этапе четырех (U9:А, U9:В) - трех (U6:В, U6:С, U7:А) - двух (U8:А, U8:В и U8:С) - входовые схемы ИЛИ
На третьем этапе 3 триггера (U10, U11, U12) (три корпуса по четыре RS-триггера в каждом с разрешающим входом)
Они выполняю следующие функции:
Для первого участка (если при этом горит 1-ый индикатор)
U6:А - выдает сигнал логической 1 при нажатии кнопки 1 (для зажигания первого индикатора) на вход 4 триггера U10 загорается первый индикатор
U1:А - при нажатии кнопки 2 (для зажигания второго индикатора)
U1:В - при нажатии кнопки 3 (для зажигания второго индикатора)
U1:С - при нажатии кнопки 3 (для зажигания третьего индикатора)
U1:D -при нажатии кнопки GO и при приходе сигнала «Первый индикатор горит» от выхода 2 триггера U10 , сигнал высокого уровня поступает на элемент U6:В , на U8:А, а также на вход 14 триггера U10 загорается четвертый индикатор
U6:В - при поступлении сигнала от U1:А или U1:В, или U1:D выдает сигнал высокого уровня на вход 6 триггера U10 загорается второй индикатор
U8:А - при поступлении сигнала от U1:С или U1:D выдает сигнал высокого уровня на вход 12 триггера U10 загорается третий индикатор
Для второго участка (если при этом горит 4-ый индикатор)
U2:А - выдает сигнал логической 1 при нажатии кнопки 1(для зажигания шестого индикатора)
U2:В - при нажатии кнопки 2 (для зажигания шестого индикатора)
U2:С - при нажатии кнопки 3 (для зажигания шестого индикатора)
U2:D - при нажатии кнопки 2 (для зажигания седьмого индикатора)
U3:А - при нажатии кнопки 3 (для зажигания седьмого индикатора)
U3:В - при нажатии кнопки 3 (для зажигания восьмого индикатора)
U3:С - при нажатии кнопки GO и при приходе сигнала «Пятый индикатор горит» от выхода 9 триггера U11 , сигнал высокого уровня поступает на элемент U9:А , на U6:С, U8:В, а также на вход 14 триггера U11 загорается восьмой индикатор
U9:А - при поступлении сигнала от U2:А или U2:В, или U2:С, или U3:С выдает сигнал высокого уровня на вход 4 триггера U11 загорается шестой индикатор
U6:С - при поступлении сигнала от U2:D или U3:A, или U3:С выдает сигнал высокого уровня на вход 6 триггера U11 загорается cседьмой индикатор
U8:В - при поступлении сигнала 1 от U2:А или U2:В, или U2:С, или U3:С выдает сигнал высокого уровня на вход 14 триггера U11 загорается седьмой индикатор
Для третьего участка (если при этом горит 8-ий индикатор)
U3:D - выдает сигнал логической 1 при нажатии кнопки 1 (для зажигания девятого индикатора)
U4:А - при нажатии кнопки 2 (для зажигания девятого индикатора)
U4:В - при нажатии кнопки 3 (для зажигания девятого индикатора)
U4:С - при нажатии кнопки 2 (для зажигания десятого индикатора)
U4:D - при нажатии кнопки 3 (для зажигания десятого индикатора)
U5:А - при нажатии кнопки 3 (для зажигания одиннадцатого индикатора)
U5:В - при нажатии кнопки GO и при приходе сигнала «Девятый индикатор горит» от выхода 9 триггера U12 , сигнал высокого уровня поступает на элемент U9:В, на U7:А, на U8:С, а также на вход 14 триггера U12 загорается двенадцатый (выигрышный) индикатор
U9:В - при поступлении сигнала 1 от U3:D или U4:А, или U3:В, или U5:В выдает сигнал высокого уровня на вход 4 триггера U12 загорается девятый индикатор
U7:А - при поступлении сигнала 1 от U4:С или U4:D, или U5:В выдает сигнал высокого уровня на вход 6 триггера U12 загорается десятый индикатор
U8:С - при поступлении сигнала 1 от U5:А, или U5:В выдает сигнал высокого уровня на вход 12 триггера U12 загорается одиннадцатый индикатор
К тому же пока не загорится последний индикатор предыдущего участка, невозможна запись в триггер данного участка, так как не будет поступать сигнал разрешающий запись.
При нажатии кнопки START на входы R RS-триггеров U10, U11, U12, подается сигнал высокого уровня, значения обнуляются, индикаторы потухают
Краткое описание используемых микросхем (УГО, таблица истинности, назначение контактов)
Четыре логических элемента 2И УГО
Таблица истинности
|
Состояние на 1-ом входе |
Состояние на 2-ом входе |
Состояние на выходе |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
Назначение контактов
Четыре логических элемента 2ИЛИ УГО
Таблица истинности
|
Состояние на 1-ом входе |
Состояние на 2-ом входе |
Состояние на выходе |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
Назначение контактов
Три логических элемента 3ИЛИ УГО
Таблица истинности
|
Состояние на 1-ом входе |
Состояние на 2-ом входе |
Состояние на 3-ом входе |
Состояние на выходе |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
Назначение контактов
Два логических элемента 4ИЛИ УГО
Таблица истинности
|
Вход |
Вход |
Вход |
Вход |
Выход |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Назначение контактов
Четыре RS-триггера УГО
Таблица истинности
|
E |
S |
R |
Q |
|
|
0 |
0 |
0 |
- |
|
|
1 |
0 |
0 |
- |
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
- |
Назначение контактов
Схема электрическая принципиальная
См. файл kurs.sch (P-CAD Schematic file) или kurs.dxf (AutoCAD Drawing Interchange)
Перечень элементов
|
Зона |
Поз. обоз |
Наименование |
Кол-во |
Прим. |
|
|
Микросхемы |
|||||
|
U1-5 |
CD4081В (КР1561ЛИ2) |
5 |
США |
||
|
U8 |
CD4071В |
3 |
США |
||
|
U6-7 |
CD4075В |
2 |
США |
||
|
U9 |
CD4072В |
1 |
США |
||
|
U10-12 |
CD4043А (КР561ТР2) |
3 |
США |
Выводы
1. Все элементы на плате сделаны по КМОП-технологии, следовательно, не стоит прикасаться к ней наэлектризованными предметами.
2. Исходя из того, что время задержки одного элемента схемы равно 100нс (для CMOS), то для того чтобы зажглись 2 индикатор (при нажатии кнопки 2) или 3 (при нажатии кнопки 3), необходимо следующее время
=1+2=200нс f=1/=500Мгц
где 1=время задержки трехвходового элемента И (U6:A)
где 2=время задержки триггера (U10)
Базы данных элементов
Справочник логических и биполярных микросхем НПФ «ЗЕЛТЭК»
База данных P-CAD фирмы ACCEL Technologies.
Подобные документы
Изучение устройства автомата уличного освещения и его технических параметров. Разработка структурной схемы выключателя, описание принципиальной схемы устройства. Обзор методов настройки и регулировки устройства с целью его максимальной работоспособности.
курсовая работа [752,7 K], добавлен 28.01.2021Исследование структурной схемы цифрового автомата и операционного устройства. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрооперациях. Кодирование его состояний. Характеристика функций возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 06.12.2013Технические характеристики микросхемы часов реального времени. Разработка принципиальной электрической схемы и печатной платы автомата подачи звонков в учебных заведениях. Программирование микроконтроллера фирмы Microchip, тестирование устройства.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 16.07.2012Анализ особенностей устройства и технических требований; принципиальной электрической схемы. Выбор элементной базы с оформлением эскизов по установке навесных элементов. Разработка компоновочного эскиза устройства. Расчет критерия компоновки схемы.
контрольная работа [546,4 K], добавлен 24.02.2014Особенности проектирования цифрового устройства для передачи сообщения через канал связи. Анализ структурной схемы автомата. Разработка задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, блока питания. Построение схемы для передачи сообщения.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.02.2013Алгоритм работы автомата Мили в табличном виде. Графический способ задания автомата. Синтез автомата Мили на Т-триггерах. Кодирование состояний автомата. Таблицы кодирования входных и выходных сигналов. Таблица переходов и выходов абстрактного автомата.
курсовая работа [24,7 K], добавлен 01.04.2010Структурно–функциональное описание счетчика. Построение функциональной схемы синхронного автомата для 4-разрядного счетчика. Кодирование состояний автомата по критерию надежности функционирования. Логическое моделирование схемы функционального теста.
контрольная работа [105,8 K], добавлен 14.07.2012Синтез дискретного устройства, его структурная схема. Расчет дешифратора и индикаторов, их проектирование. Карты Карно. Синтез счетной схемы. Делитель частоты. Проектирование конечного автомата и его описание. Анализ сигналов и минимизация автомата.
курсовая работа [217,8 K], добавлен 21.02.2009Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего устройства в виде цифрового автомата. Синтез синхронного счётчика. Минимизация функций входов для триггеров с помощью карт Карно. Синтез дешифратора и тактового генератора, функции выхода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2011Обзор аналогов изделия. Описание структурной схемы. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка и расчет узлов схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора элементов схемы. Расчет печатной платы. Тепловой расчет.
дипломная работа [622,7 K], добавлен 14.06.2006
