EDA课程设计四路抢答器.pdf

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目录

第一章EDA技术简介2

第二章抢答器的设计要求2

第三章抢答器的设计分析3

第四章抢答器的抢答鉴别模块4

4.1抢答鉴别的功能4

4.2抢答鉴别模块的源程序4

4.3抢答鉴别模块的时序仿真图7

第五章抢答器的计时模块

5.1计时模块的功能8

5.2计时模块的源程序8

5.3计时模块的时序仿真图11

第六章抢答器的计分模块12

6.1计分模块的功能12

6.2计分模块的源程序12

6.3计分模块的时序仿真图15

第七章抢答器的译码显示模块16

7.1译码显示模块的功能16

7.2译码显示模块的源程序16

7.3译码显示模块的时序仿真图17

第八章抢答器的其他功能模块18

8.1其他功能模块的具体信息18

第九章抢答器的顶层原理图设计19

9.1顶层原理图的源文件20

9.2顶层设计的时序仿真图21

第十章抢答器的硬件测试22

10.1抢答器的引脚绑定22

10.2抢答器的测试结果22

第十一章课程设计的总结23

参考文献23

1

第一章EDA技术简介

数字抢答器控制系统在现今许多工厂、学校和电视台等单位所举办的各种知

识竞赛中起着不可替代的作用。基于EDA技术设计的电子抢答器,以其价格便

宜、安全可靠、使用方便而受到了人们的普遍欢迎。本文以现场可编程逻辑器件

(FPGA)为设计载体,以硬件描述语言VHDL为主要表达方式,以OuartusⅡ开

发软件和GW48EDA开发系统为设计工具设计的电子抢答器,具有抢答鉴别与

锁存功能以及60秒答题限时功能、对抢答犯规的小组进行警告和对各抢答小组进

行相应的成绩加减操作等功能。

第二章抢答器的设计要求

1电子抢答器的功能

该电子抢答器实现的功能主要包括四项操作:

(1)第一抢答信号的鉴别和锁存

该电子抢答器共设4个组别,每组控制一个抢答开关,分别为a,b,c,d。

在主持人发出抢答指令后,若有参赛者按抢答器按钮,则该组指示灯亮,同时显

示器显示出抢答者的组别。同时,电路处于自锁状态,以使其他组的抢答器按钮

不起作用。

(2)计时功能

在初始状态时。主持人可以设置答题时间的初时值。在主持人对抢答组别进

行确认,并给出倒计时计数开始信号以后,抢答者便可开始回答问题。此时,显

示器从初始值开始倒计时,计至0时停止计数,同时扬声器发出超时报警信号。

若参赛者在规定的时间内回答完问题,主持人即可给出计时停止信号,以免扬声

器鸣叫。

(3)计分功能

在初始状态时,主持人可以给每组设置初始分值。每组抢答完后,由主持人

打分,答对一次加1分,答错一次减1分。

(4)犯规设置

对提前抢答者和超时抢答者给予蜂鸣警示,并显示犯规组别。

2电子抢答器的结构原理

2.1电子抢答器的整体结构

电子抢答器的整体结构如图1所示。它包括鉴别与锁存模块、定时

与犯规设置模块以及计分模块。

第三章抢答器的设计分析

按照要求,我们可以将整个系统分为四个主要模块:抢答鉴别模块;抢

答计时模块;抢答计分模块;译码显示模块。对于需显示的信息,需要增加

或外接译码器,进行显示译码。考虑到实验开发平台提供的输出显示资源的

限制,我们将组别显示和计时显示的译码器内设,而将各组的计分显示的译

码器外接。整个系统的大致组成框图如图2.1所示。

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