Реферат: Игра Баше

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

Группа: Р-307

Екатеринбург

2002

Содержание:

1. Задание для курсового проекта… 3

2. Структурная схема устройства… 3

3. Описание принципа функционирования устройства… 4

4. Описание работы устройства по схеме электрической принципиальной 4

5. Краткое описание используемых микросхем (УГО, таблица истинности, назначение контактов)… 5

5.1. Четыре логических элемента 2И… 5

5.2. Четыре логических элемента 2ИЛИ… 6

5.3. Три логических элемента 3ИЛИ… 7

5.4. Два логических элемента 4ИЛИ… 7

5.5. Четыре RS-триггера… 8

6. Схема электрическая принципиальная… 9

7. Перечень элементов… 11

8. Выводы… 12

9. Базы данных элементов:… 12

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:

1. Игрок включает 1 индикатор, автомат — 3

2. Игрок включает 2 индикатора, автомат — 2

3. 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 – соотвествует 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 доU5: В )

На втором этапе четырех (U9: А, U9: В ) – трех (U6: В, U6: С, U7: А ) – двух (U8: А, U8: В иU8: 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 Þ 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 вход14 триггера U10 Þ загорается четвертый индикатор

U6: В – при поступлении сигнала отU1: А илиU1: В, или U1:D выдает сигнал высокого уровня на вход 6 триггера U10 Þ загорается второй индикатор

U8: А — при поступлении сигнала отU1: С или U1:D выдает сигнал высокого уровня на вход 12 триггера U10 Þ 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 вход14 триггера U11 Þ загорается восьмой индикатор

U9: А – при поступлении сигнала отU2: А илиU2: В, или U2: С, илиU3: С выдает сигнал высокого уровня на вход 4 триггера U11 Þ загорается шестой индикатор

U6: С – при поступлении сигнала отU2:D илиU3:A, илиU3: С выдает сигнал высокого уровня на вход 6 триггера U11 Þ загорается cедьмой индикатор

U8: В – при поступлении сигнала 1 отU2: А илиU2: В, или U2: С, илиU3: С выдает сигнал высокого уровня на вход 14 триггера U11 Þ 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 вход14 триггера U12 Þ загорается двенадцатый (выйгрышный) индикатор

U9: В – при поступлении сигнала 1 отU3:D илиU4: А, или U3: В, илиU5: В выдает сигнал высокого уровня на вход 4 триггера U12 Þ загорается девятый индикатор

U7: А – при поступлении сигнала 1 отU4: С илиU4:D, илиU5: В выдает сигнал высокого уровня на вход 6 триггера U12 Þ загорается десятый индикатор

U8: С – при поступлении сигнала 1 отU5: А, илиU5: В выдает сигнал высокого уровня на вход 12 триггера U12 Þ 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

1

1

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

1

1

1

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

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Назначение контактов

Два логических элемента 4ИЛИ

УГО

Таблица истинности

Вход

Вход

Вход

Вход

Выход

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Назначение контактов

Четыре RS-триггера

УГО

Таблица истинности

E

S

R

Q

-

1

-

1

1

1

1

1

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

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Разраб.

Черепанов К.

29.12.01

Плата игры Баше

Перечень элементов

Лит.

Лист

Листов

Проверил

Гусев А.В

1

1

УГТУ – УПИ

Кафедра ТиСС

Группа Р-307

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

t =t1 +t2 =200нс Þ f=1/t=500Мгц

где t1 =время задержки трехвходового элемента И (U6:A)

где t2 =время задержки триггера (U10)

Базы данных элементов:

1. Справочник логических и биполярных микросхем НПФ «ЗЕЛТЭК»

2. База данных P-CAD фирмы ACCEL Technologies.

еще рефераты
Еще работы по цифровым устройствам