（1）、用11個開關信號模擬器環數取樣信號，分別表示(1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)環其中0表示沒射中，每次射擊完畢后立刻顯示環數

（2）、每個人可以射擊5次，5次后射擊次數自動清零，表示此人不能再射擊。

（3）、自動統計累計環數并顯示。

（4）、自動統計中靶次數并顯示。

二、方案設計與論證

    射擊自動報靶器包括編碼器，譯碼器，加法器，計數器，寄存器，門電路等一些基本元件組成。

2.1電路的原理框

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2018-9-16 00:08 上傳

2.2方案：

（1）選用十一個開關，分別代表打靶成績：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10環，其中10環用A表示。

（2）選用74LS148優先編碼器，將兩個編碼器、非門和與非門連成16-4線優先編碼器，對十一個模擬信號進行編碼。

（3）計數器電路為射擊次數計數先74LS161計數器，射擊次數部分用反饋置零法接成5進制計數器，并用十一個開關模擬信號用組合邏輯電路連成CP脈沖，當第五次射擊完成立即清零。

（4）用3個74LS283全加器連接成加法器電路，實現對五射擊靶數的累加。

（5）用2片74LS194四位寄存器，對加法電路的每次輸出結果進行寄存。

選用譯碼器對單次靶數、射擊次數、中靶總數成績進行顯示。

（6）用譯碼器對單次靶數、射擊次數、中靶總此數成績進行顯示。

三、單元電路設計與參數計算

3.1開關模擬環數取樣信號電路設計：

圖2開關

   該單元利用開關來模擬數字電路中的高電平與低電平，高電平用二進制數1表示，低電平用二進制數0表示。因此用十一個開關來模擬高低電平，并送入芯片74LS148優先編碼器進行編碼。從而達到了模擬打靶環數的目的。

3.2優先編碼器單元電路的設計：

圖3優先編碼器單元電路

該單元電路用到兩片74LS148優先編碼器，將第一片的EO’接第二片的EI’端，則只有當第一片沒有編碼輸入時，第二片才能工作，這樣就把兩片74LS148進行了優先權排隊，第一片的優先權高于第二片。由于每片74LS148本身已經對它的8個輸入端按優先權高、低進行了排隊，所以就形成了16-4優先編碼器。輸出最高位則由第一片的GS’產生。

3.3計數器和CP脈沖單元設計：

圖4計數器和CP脈沖單元電路

射擊次數計數部分的CP脈沖是由十一個開關模擬信號通過組合邏輯電路連接而成的，這個CP脈沖同時也是一個74LS161寄存器的CP脈沖。將計數器用反饋置零法連接成5進制計數器，其他沒有引腳接相應的高低電平。這樣射擊次數的功能就能實現了。

3.4加法器單元設計：

圖5加法器單元設計電路

  加法器電路是由三個74LS283全加器組成的一個十進制的四位串行進位加法器電路，其輸入為由寄存器寄存的當前射擊環數總分和當前單次射擊得分。又因為該全加器為十六進制，于是對其輸出進行判斷：數值小于9的，在第三個全加器上加0保持數值不變輸出到數碼管。否則進行加6的運算得到十進制的效果后再輸出。這樣就實現了對射擊環數的累加。寄存器部分則用了兩個74LS194對加法器的每次結果進行寄存，在CP脈沖的每個上升沿寄存器的每人更新一次。

  此組合邏輯電路是為了實現二進制數到八位8421BCD碼的轉換而設計的。從而可以實現用兩個譯碼器來顯示總成績。

四、總電路工作原理及元器件清單

4.1總原理圖：

圖6總原理圖

4.2電路完整工作過程描述：

      打開仿真，電路開始工作后，由開關控制輸出模擬的環數取樣信號，每次打開一個開關，輸出一組二進制代碼和一個由處理產生的CP脈沖。這組代碼經過16-4線優先編碼器進行編碼輸出，然后在譯碼器上顯示出這次射擊環數，這就是單次射擊的環數。由開關模擬的環數取樣信號處理而形成的CP信號則直接對統計射擊次數的計數器起作用，同樣也是每個下降沿來計數加一。這個CP信號還通過與兩個74LS194寄存器的CLK相連，從而控制寄存器內容的更新，每一個上升沿更新一次。

     優先編碼器產生的四位二進制代碼將輸入到寄存器中，再有寄存器輸出到加法器進行相加，相加后的結果再進行是否大于9的監測，小于就保持不變輸出，大于則進行加6運算再輸出，輸出結果顯示在數碼管上。

4.3元件清單：

  圖七 元件清單

五、仿真調試與分析

  圖八 仿真效果

用十一個按鍵模擬打靶信號，由上到下為0-10環。模擬射擊得到不同的環數，再由數碼管顯示打靶情況：

   1、紅色數碼管顯示打靶次數。由設置好的五進制計數器獲得脈沖改變輸出得到射擊次數。

•        綠色數碼管顯示當次打靶環數。按下模擬開關后由兩片編碼器接收信號，
  

同時輸出到綠色數碼管，顯示出當次靶數。

•        藍色數碼管顯示當前打靶總環數。加法器接收一片寄存器暫存的當次靶
  

數和當前總靶環數進行加法運算后輸出寄存器暫存和輸出到藍色數碼管顯示總靶數。

通過這次的課程設計我們學到許多的東西。我們發現想法和現實其實是有很多不一樣的，只有真正去試驗過才會知道其中的不同，會發現原來很多靠想象靠計算很難計算得到的地方。

在第一次試驗的時候，我們直接把得到的數據輸入加法器進行運算后再寄存，按照思路這原本是沒問題的，結果卻因為寄存器錯開了接收脈沖的時間導致無法暫存數據進而無法進行正常的數據累加。后來修改好這個問題后又發現數碼管在計算總分時無法正常進位，于是只能不停地重復試驗，一點一點地檢查每一個輸出和輸入，終于發現了是因為所用的加法器是十六進制的，又不停地查閱課本終于修改好電路達到了顯示十進制的效果。

這整個過程無疑是艱辛的，但也正因為一次次的試驗，才使得我們更加鞏固了書本的知識，學到了新的學問并且提高了動手的能力，明白了實踐的可貴！

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