一．实验目的：
运用所学知识设计一款游戏机，有三位数码管显示0—7之间的数码，按下按钮，三个数码管循环显示，抬起按钮，显示停止，当显示内容相同时，为赢
要求：
1．三个数码管循环显示的速度不同
2．停止时的延迟时间也要不同
3．如果赢了游戏时，要有数码管或LED的花样显示或声音提示。
二、总体设计方案：
水泥灌浆料1、本设计要用到的器材：4片74LS160，3片555,，4只LED数码管，1只灯泡，3只可调变阻器，1个开关，若干电容、电阻、二极管、电源、门电路。
2、实验思路：根据实验要求，我们需要设计一个延时电路，时钟脉冲电路，八进制计数器以及提示（显示）电路，通过控制时钟脉冲来控制整个电路的工作情况。 组合逻辑电路
八进制计数器
RC延时电路绝对值角度编码器
555占空比可调方波电路
↑ → → → ↓→
↓
将以上电路做三个排在一起即可实现本设计的要求。
三、各单元电路设计实现：
1、RC延时电路：
RC延时电路是最简单的延时电路，其延时计算公式为：
充电时间=R*C*lnC*(E-V)/E
延时时间= — R*C*ln((E-V)/E)
其中: “—”是负号； 电阻R和电容C是串联，R的单位为欧姆，C的单位为F； E为串联电阻和电容之间的电压，V为电容间要达到的电压，ln是自然对数。我们可以通过调整电阻或电容的大小来调整延时的长短，二极管的作用是防止电流回流。
电路图如下：
2、555占空比可调方波发生电路：
通过调整可变电阻器即可实现调整占空比，从而得到不同的时钟脉冲。如下图所示，电路只要一加上电压V1，振荡器便起振。刚通电时，由于C上的电压不能突变，即1脚电位的起始电平为低电位，使555置位，7脚呈高电平。C通过R1、D1对其充电。压充到阈值电平2/3 V1时，555复位，7脚转呈低电平，此时C通过Dl、R2、555内部的放电管放电。
占空比:
电路图如下：
3、八进制计数器:
利用同步十进制计数器74LS160接成同步八进制计数器。
列出八进制计数器的真值表：
计数顺序 | 电路状态 | 等效十进制 | 电脑防尘罩 进位输出 C |
Q3 | Q2 | Q1 | Q0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | 0 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | 0abp-486 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 | 0 |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 7 | 1 |
| | | | | | |
该电路要求在7时进位，即在输出为7时给输入端置0。
由真值表得逻辑函数式：
Y= (Q1Q2Q3)’
电路图如下：
4、控制门电路：
要使当三个数相同时显示或计数，就是说每个计数器的同等位相同时，输出一个高电平或低电平（这里取高电平）。以最低位为例：
令三个计数器的最低位分别为A、B、C，输出为Y，得真值表：
A | B | C | Y |
0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | dna探针 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 |
| | | |
根据真值表得逻辑函数表达式：
Y=A’B’C’+ABC
于是有组合逻辑电路：
四、调试及仿真结果：
游戏机的总体电路图如下：
电路的功能：
本电路通过控制时钟脉冲来控制整个电路的工作。从左到右看，每个RC延时电路的电阻R的值不同，根据延时公式可知，其延时就不同；每个555方波发生器的占空比不同（调节可变电阻器来实现），使得时钟脉冲就不同；在整个电路后方通过组合逻辑电路，使得当三个计时器产生相同的数字时，在节点58处产生一个高电平，点亮红灯泡，同时给最右边的十进制计数器一个脉冲，使其计数一次。
闭合开关，电路开始工作，数码管数字开始循环变动。打开开关，RC延时电路继续供电，一段时间之后，三个八进制计数器先后停止工作。若遇到相同数字，红灯亮，计数一次。
五、总结：
1、本实验是一次较综合的设计，涉及的知识面比较广。这次设计性实验就要运用到计数器的使用及规定进制计数器的设计（如八进制计数器）；RC延时电路的设计；555计时器的运用及利用555设计占空比可调方波发生器；根据不同的要求设计不同的组合逻辑电路。
2、本设计方案不是唯一的，所有块都可以替换为其他块，例如：
（1）RC延时电路完全可以用555延时电路来代替，只是555延时电路相对要复杂一些。
（2）方波发生器也可以直接接一个时钟发生器，调整频率就可以得到不同的时钟脉冲，方便简洁。
（3）八进制计数器也可以用其他的芯片来实现，如74LS191、74LS161、74LS290等等，也可以直接用触发器来设计同步或异步八进制计数器。
（4）提示器可以改为电铃或轰鸣器，也可以都使上。
（5）控制门电路根据不同的算法也有不同的设计方式。
3、本设计应该是在完成设计要求下比较简单的一种。
