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 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 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 вход 14 триггера U10 Þ 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 Þ загорается второй индикатор

U8:А – при поступлении сигнала от U1: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 вход 14 триггера U11 Þ 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 Þ 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 Þ 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 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 вход 14 триггера U12 Þ 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 Þ 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 Þ загорается десятый индикатор

U8:С – при поступлении сигнала 1 от U5:А, или U5: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

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

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.


Зараз ви читаєте: Игра Баше