EDA电子教案项目二4路抢答器幻灯片.pptVIP

《EDA技术应用》项目课件 项目四 4路抢答器的原理图输入设计 一、项目描述 抢答器适用于各类知识竞赛、文娱综艺节目，一般有抢答、违例、抢答时限、答题时间倒计时/正计时显示等功能。 本项目设计一个简易4路抢答器：设置4个按键作为4路抢答开关，4个LED作为抢答指示，当按下抢答开始键开始抢答。一旦某路抢答成功，蜂鸣器发声，同时与抢答开关对应的LED被点亮指示抢答的组别，输出被锁定，抢答开关按键无效直到再次按下抢答开始键。 1. 项目任务 一、项目描述 2. 项目目标 序号 类别 目 标 一 知识 掌握抢答器原理 掌握时序逻辑电路的EDA设计方法 掌握常用74系列模块的调用 二 技能 熟练掌握Quartus II软件的原理图输入设计方法 熟练选用74系列集成电路设计时序逻辑电路 能使用Quartus II软件的对设计电路进行时序仿真 会调试学习开发板 三 职业素养 学生的沟通能力及团队协作精神 良好的职业道德 质量、成本、安全、环保意识 设计的规范性 三、项目分析 1.系统功能分析 抢答器具有锁存功能，属于时序电路范畴。 4路抢答器需要4个按键作为抢答开关，并且抢答之后需要锁定按键，即一旦抢答成功，抢答无效，直至复位。 该设计可以利用4路集成D触发器（如74LS175）来完成4路锁存功能。 三、项目分析 2.硬件电路设计 4路抢答器完全由CPLD内部电路实现 四位输入可连接到四位按键开关、四位输出连接到LED上。 硬件电路： 三、项目分析 3.软件设计思路 列出列出真值表，化简得到最简逻辑表达式，按时序逻辑电路的设计方法，设计出抢答器的逻辑电路。 逻辑电路图： 四、项目实施 微机一台（Windows XP系统、安装好Quartus Ⅱ5.0等相关软件） EDA学习开发板一块 USB电源线一条 ISP下载线一条。 硬件平台准备 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 (1) 创建工程 在D:\altera\Quartus50\example\QDQ下建立项目QDQ 选择EPM240T100C5作为目标器件 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 (2) 建编辑原理图设计文件 新建原理图文件QDQ.BDF。 放置元件，调整元件位置。 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 完成连线、并重新命名管脚 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 (3) 项目编译 分析综合 点击Quartus Ⅱ软件工具条上的快捷按钮 ，对抢答器工程进行分析综合。 引脚分配 完成抢答器的分析综合过程，得到工程的数据库文件以后，需要给抢答器的输入输出引脚进行引脚分配。 全编译 选择Processing→Start Compilation启动全编译过程。 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 (4) 仿真验证 创建一个仿真波形文件 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 编辑输入信号，添加时钟波形 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 执行仿真，观察波形仿真结果 四、项目实施——1. Quartus Ⅱ原理图设计 (5)完成器件编程 四、项目实施 2.硬件电路调试及排故 电路调试： 按下复位键，再按下第一个抢答键，是否听到蜂鸣器发声，同时第一个LED是否发光，此时再按抢答键是否起作用。再按下复位键，蜂鸣器是否停止发声。以相同的方法调试其他抢答键。 故障分析及排除： 1．完成器件编程后，蜂鸣器常叫不止，直到抢答器按下。出现这种情况，是由于4输入与非门调用成了4输入与门。 2．无论怎样按复位键和抢答键，抢答器始终无反应。出现这种情况，应该考虑管脚没有分配好，或者分配了管脚，但是没有重新编译。 五、项目评价与总结提高 考核点及占项目分值比 建议考核方式 评价标准 优 良 及格 1．根据项目要求完成资讯并制订行动方案 （15%） 教师评价+互评 能根据项目要求很好地完成资讯及学习，能制订合理的行动计划，计划详细。 能根据项目要求完成资讯及学习，能制订合理的行动计划。 能根据项目要求完成资讯及学习，能制订合理的行动计划 2．详细设计 （20%） 教师评价+互评 抢答器软硬件设计正确，项目方案可实施。 抢答器软硬件设计基本正确，项目方案需要调整。 抢答器软硬件设计思路基本正确，但有一定缺陷。 3．操作实施 （30%） 教师评价+自评 能正确使用Quartus II软件综合、编译、仿真并下载程序到学习板，能正确调试电路，达到项目要求。 能正确使用QuartusII软件综合、编译、仿真并下载程序到学习板，能正确调试电路，基本完成项目要求。 能正确使用QuartusII软件综合、编译、仿真并下载程序到学习板，会