数字电路设计：简易乒乓游戏机制作指南

"该文档是关于数字电路与逻辑设计的一个项目——简易乒乓游戏机的设计说明。" 在数字电路与逻辑设计的课程中，学生通常会被要求设计一些实际的应用系统，以理解数字逻辑的基础原理和实际应用。简易乒乓游戏机就是一个典型的例子，它结合了基本的逻辑门、计数器、寄存器等数字电路组件，以及控制逻辑来模拟乒乓球比赛的过程。 该实验的核心是用8个发光二极管（LED）代表乒乓球台，其中中间两个LED作为球网。球的运动通过LED按照特定顺序点亮来表示，两侧各有一个发球/击球开关供玩家操作。游戏规则如下： 1. 球从甲方（A方）开始，第一个LED亮起，随后逐个点亮，模拟球的移动。 2. 当球移动到“网”后方的指定位置，乙方（B方）可以击球。如果提前击球或未击中，A方得分。 3. 得分显示在数码管上，当一方达到11分时，比赛结束。 4. 设有复位键，用于重新开始比赛，清零比分。 5. 提高要求包括7局4胜制、发球权规则，以及可能的其他自定义功能。 设计思路和总体框图描绘了游戏机的工作流程和组成部分。逻辑被划分为几个方块，包括控制球是否可以击打的标志信号C、一局结束的信号m、记分器的时钟信号CNT、清零信号Cr、决定球位置和移动方向的信号S以及清除球台的信号STOP。 流程图进一步细化了游戏过程，从等待状态到A方发球、B方发球、球移动、得分、判断一局结束直至游戏结束等各个状态的转换。这些状态可以通过状态机来实现，例如MDS图所示，每个状态都有明确的输入和输出，以及转换条件。 在这个设计中，学生需要运用数字逻辑的知识，如组合逻辑电路（用于处理各种信号和判断条件）、时序逻辑（用于计数和存储分数）以及接口电路（用于接收玩家的操作）。通过这样的项目，学生不仅能够巩固理论知识，还能提升实践能力，学习如何将抽象的逻辑概念转化为实际可运行的电子系统。