Цифровые устройства

Игра Баше


                                    [pic]
                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

1. Четыре логических элемента 2И  5
2. Четыре логических элемента 2ИЛИ     6
3. Три логических элемента 3ИЛИ   7
4. Два логических элемента 4ИЛИ   7
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 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 cедьмой
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 (выйгрышный) 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

                                    [pic]

                             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
                                    [pic]



                       Четыре логических элемента 2ИЛИ


                                     УГО

                                    [pic]

                             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

                                    [pic]



                        Три логических элемента 3ИЛИ



                                     УГО

                                    [pic]
                             Таблица истинности
|Состояние на 1-ом|Состояние на 2-ом|Состояние на 3-ом|Состояние на     |
|входе            |входе            |входе            |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
                                    [pic]



                        Два логических элемента 4ИЛИ



                                     УГО

                                    [pic]

                             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
                                    [pic]


                             Четыре RS-триггера



                                     УГО

                                    [pic]
                             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

                                    [pic]



                     Схема электрическая принципиальная

См. файл kurs.sch (P-CAD Schematic file) или kurs.dxf (AutoCAD Drawing
Interchange)



                             Перечень элементов

|Зона|Поз. |Наименование                          |Кол-|Прим.           |
|    |обоз |                                      |во  |                |
|    |     |Микросхемы                            |    |                |
|    |U1-5 |CD4081В (КР1561ЛИ2)                   |5   |США             |
|    |U8   |CD4071В                               |3   |США             |
|    |U6-7 |CD4075В                               |2   |США             |
|    |U9   |CD4072В                               |1   |США             |
|    |U10-1|CD4043А (КР561ТР2)                    |3   |США             |
|    |2    |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
|    |     |                                      |    |                |
| |   |        |     |   |                                              |
| |   |        |     |   |                                              |
|И|Лис|№       |Подпи|Дат|                                              |
|з|т  |документ|сь   |а  |                                              |
|м|   |а       |     |   |                                              |
|Разраб|Черепано|     |29.|                          |Лит. |Лист |Листов|
|.     |в К.    |     |12.|Плата игры Баше           |     |     |      |
|      |        |     |01 |Перечень элементов        |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|      |        |     |   |                          |     |     |      |
|Провер|Гусев   |     |   |                          | | | |1    |1     |
|ил    |А.В     |     |   |                          | | | |     |      |
|      |        |     |   |                          |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
    ( =(1+(2=200нс ( f=1/(=500Мгц
    где (1=время задержки трехвходового элемента И (U6:A)
    где (2=время задержки триггера (U10)

                           Базы данных элементов:

1. Справочник логических и биполярных микросхем НПФ «ЗЕЛТЭК»
2. База данных P-CAD фирмы ACCEL Technologies.
-----------------------
                                    START

                                      1

                                      2

                                      3

                                     GO

                                                           Блок ввода данных

                   Блок обработки данных на первом участке

                   Блок обработки данных на втором участке

                  Блок обработки данных на третьем участке



                                                      Блоки обработки данных

                Субблок хранения информации с первого участка

               Субблок хранения информации со второго участка

               Субблок хранения информации с третьего участка

2

3

1

4

5

6

7

8

9

10

11

12



                                         Блок  индикации (вывода информации)



                                                        Блок хранения данных




смотреть на рефераты похожие на "Игра Баше"