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实验一用VHDL设计四人抢答器
一、实验目的
1．熟悉四人抢答器的工作原理。
2．加深对VHDL语言的理解。
3．掌握EDA开发的基本流程。
二、实验设备
1．PC机一台；
2．AlteraBlaster下载缆线一台；
3．THGSC-2实验箱一台。
三、实验原理
抢答器在各类竞赛性质的场合得到了广泛的应用，它的出现，消
除了原来由于人眼的误差而未能正确判断最先抢答的人的情况。抢答
器的原理比较简单，首先必须设置一个抢答允许标志位，目的就是为
了允许或者禁止抢答者按按钮；如果抢答允许位有效，那么第一个抢
答者按下的按钮就将其清楚，同时记录按钮的序号，也就是对应的按
按钮的人，这样做的目的是为了禁止后面再有人按下按钮的情况。总
的说来，抢答器的实现就是在抢答允许位有效后，第一个按下按钮的
人将其清除以禁止再有按钮按下，同时记录清楚抢答允许位的按钮的
序号并显示出来，这就是抢答器的实现原理。
四、实验内容
本实验的任务是设计一个四人抢答器，用按键模块的SW5来作
抢答允许按钮，用SW1～SW4来表示1～4号抢答者，同时用LED模
块的D4～D7分别表示于抢答者对应的位子。具体要求为：按下SW5
一次，允许一次抢答，这时SW1～SW4中第一个按下的按键将抢答
允许位清除，同时将对应的LED点亮，用来表示对应的按键抢答成
功。数码管显示对应抢答成功者的号码。此实验中数码管、LED、按
键开关与FPGA的连接电路和管脚连接在附录中都做了详细说明。
五、实验步骤
1．打开QUARTUSII软件，新建一个工程。
2．建完工程之后，再新建一个VHDLFile，打开VHDL编辑
器对话框。
3．按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写
VHDL程序，用户可参照光盘中提供的示例程序。
4．编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。
5．对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误
进行修改。
6．编译仿真无误后，依照附录进行管脚分配。分配完成后，
再进行全编译一次，以使管脚分配生效。
7．用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA
中。观察实验结果是否与自己的编程思想一致。
六、实验结果与现象
以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，按下按
键开关的S5按键，表示开始抢答。然后，同时按下S1-S4，首先按下
的键的键值被数码管显示出来，对应的LED灯被点亮。与此同时，
其它按键失去抢答作用。
七、实验报告
1．绘出仿真波形，并作说明。
2．将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果、硬件
测试结果记录下来。
实验二交通灯控制电路设计
一、实验目的
1．了解交通灯的燃灭规律。
2．了解交通灯控制器的工作原理。
3．熟悉VHDL语言编程，了解实际设计中的优化方案。
二、实验设备
1．PC机一台；
2．AlteraBlaster下载缆线一台；
3．
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