EDA技术课程设计数字式竞赛抢答器.doc

PAGE 课程 EDA技术课程设计 题目 数字式竞赛抢答器 专业 电子信息工程 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个可容纳6组参赛的数字式抢答器，当第一个人按下抢答按钮时，其他组的按钮不起作用。当主持人按下“复位”按钮，所有组的按键才可用。 基本要求： 1、设计一个可容纳6组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。 2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。 3、设置一个主持人“复位”按钮。 4、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有指示灯显示抢答组别，扬声器发出2-3秒的音响。 5、设置一个计分电路，每组开始预置100分，由主持人记分，答对一次加10分，答错一次减10分。 主要参考资料： [1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005. [2] 康华光主编.电子技术基础 模拟部分. 北京：高教出版社,2006. [3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003. 完成期限 2011.3.11 指导教师 专业负责人 2011年 一、总体设计思想 1.基本原理 抢答器接通电源后，主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯。抢答开始时，主持人将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，这时，抢答器完成以下工作： （1）优先编码器电路立即分辨出抢答者编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号； （2）扬声器发出短暂声响，提醒主持人注意； （3）控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；（4）当选手将问题回答完毕，主持人操作计分开关，计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。本轮抢答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。 2.设计框图 显示电路译码电路锁存器优先编 显示 电路 译码 电路 锁存器 优先编 码电路 抢答按钮 主电路报警电路控制电路主持人 主电路 报警电路 控制电路 主持人 控制开关 显示电路译码电路计分电路预制 显示电路 译码电路 计分电路 预制 扩展功能电路 扩展功能电路 加分 减分 图1 抢答器总体框图 由主体电路和扩展电路两部分构成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成各选手的得分显示功能。 二、设计步骤和调试过程 1、总体设计电路 2、模块设计和相应模块程序 （一）抢答鉴别模块 1、VHDL源程序 library ieee;--抢答鉴别模块 use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity qdjb is port(rst,clk2:in std_logic; s0,s1,s2,s3:in std_logic; states:buffer std_logic_vector(3 downto 0); tmp:out std_logic); end qdjb; architecture one of qdjb is signal st:std_logic_vector(3 downto 0); begin p1:process(s0,rst,s1,s2,s3,clk2) begin if rst=0 then tmp=0;st=0000; elsif clk2event and clk2=1 then if (s0=1 or st(0)=1)and not( st(1)=1 or st(2)=1 or st(3)=1 ) then st(0)=1; end if ; if (s1=1 or st(1)=1)and not( st(0)=1 or st(2)=1 or st(3)=1 ) then st(1)=1; end if ; if (s2=1 or st(2)=1)and not( st(0)=1 or st(1)=1 or st(3)=1 ) then st(2)=1; end if ; if (s3=1 or st(3)=1)and not( st(0)=1 or st(1)=1 or st(2)=1 ) then st(3)=1; end if ; tmp=s0 or s1 or s2 or s