eda技術(shù)課程設(shè)計-四人搶答器設(shè)計(已修改)
2024-11-12 01:31 本頁面
【正文】 四人搶答器 一、 摘要與概述 我國科技迅速發(fā)展，而電子行業(yè)這個新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更是日新月異，在很多行業(yè)和競爭場合都要求有公正的快速的裁決，例如體育競技、證券、股票交易，以及各種智力競賽等。在現(xiàn)在社會中，智力競賽更是作為一種生動活潑的教育形式和方法來引起觀眾和參與者的極大地興趣，在各種各樣的競賽中，往往有幾組貨多組選手參加，這時當(dāng)主持人針對某個問題提問時，選手們都要經(jīng)過比大河搶答，對于必答問題，一般都有時間限制， 到時會有報警提示；對于搶答部分，先要判斷哪組先按鍵，為了公平，就要求人們能夠設(shè)計一種電 路來充當(dāng)裁判員，一般搶答電路由很多模塊組成，本課程設(shè)計介紹了一種實用的 設(shè)計方法來實現(xiàn)四人搶答器，具有很強(qiáng)的實用性與可行性。 本搶答器的主體中主要包括以下幾個模塊，即：搶答模塊、分頻模塊、計時模塊、選擇模塊、報警模塊。搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能。搶答開始后， 4 個選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，數(shù)碼管上立即顯示數(shù)字，同時揚聲器給出生音提示；搶答器具有定時搶答功能，而且每次強(qiáng)大時間有限制，當(dāng)主持人按下開始鍵時，定時器立即 倒計時，參賽選手在限定的時間里進(jìn)行搶答，若在倒計時結(jié)束后仍未有選手進(jìn)行搶答，則開始 報警，本次搶答無效。整個搶答器中，最最關(guān)鍵的一部就是如何實現(xiàn)搶答封鎖，在控制鍵按下時同時計數(shù)器開始倒計時顯示有效剩余時間，設(shè)為 20s。在這以外，這個搶答器還必須包含一個使能信號，外加一個歸零信號，這樣做是為了方便實現(xiàn)共平搶答和及時停止。這個搶答器有 4 個輸出結(jié)果顯示，選手代號，計數(shù)器的個位和十位等。他們的輸出結(jié)果要用 BCD 碼表示出來，這樣是為了便于顯示譯碼連接，便于主持人直接讀出結(jié)果。當(dāng)主持人按下控制鍵、選手按下?lián)尨疰I 或者倒計時結(jié)束時報警聲會暫時響起 (報警聲暫時設(shè)為 3 秒 )。除此之外，該電路還應(yīng)有清 0 功能。 二、 方案闡述論證 在概述中，將該電路分為了 5 個模塊，然后編寫頂層文件，在本部分中，我們將詳細(xì)敘述該方案的各個部分功能及其實現(xiàn)。 １ .、 在搶答模塊中，應(yīng)該包含 四個搶答信號 A,B,C,D,搶答時能信號 S, 搶答狀態(tài)信號STATE, 搶答與報警時鐘 CLK2，系統(tǒng)復(fù)位信號ＲＳＴ，系統(tǒng)報警信號 RING 上圖為本模塊的仿真波形。 其工作情況：系統(tǒng)來到一個復(fù)位信號（ rst=’ 1’ ） ,當(dāng)主持人允許搶答時即 en=‘ 1’，各路開始搶答，當(dāng)有一路正常獲得搶答時，系統(tǒng)會自動封鎖另外三路的搶答信號，只允許一人處 于答題狀態(tài)；當(dāng)主持人沒有允許搶答時，若有人超前搶答，警報會響起，同時只要有人搶答那么搶答顯示臺（ states）會顯示哪一個在搶答。 例如， A臺超前搶答，此時警報響起（即超前搶答警報信號 ring 獲得一個頻率很高的脈沖，就會響起），之后主持人復(fù)位，并允許搶答， b 臺最先搶答，此時搶答顯示臺顯示其臺號為 2號。 ２、本模塊為計時模塊。 本模塊 主要實現(xiàn)計時功能，主要包含搶答時鐘信號 CLK，系統(tǒng)復(fù)位信號 RST，搶答時能信號 EN，搶答狀態(tài)信號 STATE,終止信號 STOP， ,計時十位 TA,計時個位 TB，無人搶答報警信號 WARN。 仿真波形如下： 其工作情況：系統(tǒng)復(fù)位信號來臨（即 rst=‘ 1’ ） ,計時復(fù)位為 20 秒倒計時，當(dāng)主持人允許搶答時，開始倒計時，隨著系統(tǒng)時鐘來一個上升沿倒計時減 1，當(dāng)?shù)?20 倒計時計玩仍然無人搶答時，警報指示燈亮 (即 warn=‘ 1’ )，若有人搶答主持人可以按下中止鍵（即 stop=‘ 1’），這樣倒計時就會回到 20秒初始狀態(tài)。圖示的情況為在倒計時 8 秒時有人搶答，主持人按下中止鍵，計時器變?yōu)槌跏贾?20，在下一輪搶答過程中，倒計時為 0時仍然無人搶答，此時警報指示信號亮（即 warn=‘ 1’）。 ３、數(shù)據(jù)選 擇模塊 該模塊主要實現(xiàn)搶答的數(shù)據(jù)輸入方面的功能，因此，該模塊應(yīng)該包括 3 個輸入信號 A[3..0]、 B[3..0 ]、 C[3..0]。還應(yīng)包括一個數(shù)據(jù)輸出信號 Y，計數(shù)脈沖 CLK,能夠?qū)崿F(xiàn) A、 B、 C 輪流選通，并且能在數(shù)碼管上顯示出來。
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