【正文】 在學習了EDA技術一學期后我們接著跟隨杜老師學習了單片機，在這個知識融會貫通的節(jié)骨眼上開展了基于ＦＰＧＡ的課程設計無疑幫助我們更好的理解軟件設計的方法，培養(yǎng)了我們獨立完成一個項目設計的能力，進一步加深了對EDA技術相關課程的理解，增強了以后專業(yè)學習的興趣，為以后深入學習甚至是工作都積累了寶貴的經(jīng)驗，感謝杜老師和耿老師給我們提供這次設計的機會。這次經(jīng)歷更讓我懂得了理論與實際相結合是十分重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，使理論服務于實際，才能真正為社會服務。而Ｓ２作為第一搶答者最先搶答，這時開始報警，數(shù)碼管輸出顯示1，說明A最先搶答。END CASE。 STOP=G(0) OR G(1) OR G(2) OR G(3)。139。139。139。139。139。139。STOP=39。 STOP:OUT STD_LOGIC。4 電路程序設計及仿真 搶答鎖存模塊設計該模塊主要實現(xiàn)搶答過程中的搶答功能。本系統(tǒng)應具有的功能有：第一搶答信號的鑒別和鎖存功能，指示燈顯示第一搶答者功能。在各執(zhí)行模塊進行定義時，將要牽扯到的數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)類型問題也一并規(guī)劃好。要求實現(xiàn)如下功能：設計一個四路搶答器；在一路成功搶答有效后，其他三路均不能搶答，并且將搶答成功的一路用指示燈顯示出來。編譯器包括的功能模塊有分析/綜合器（Analysis amp。Quartus II在21世紀初推出，是Altera前一代FPGA/CPLD集成開發(fā)環(huán)境MAX+plus II的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其界面友好，使用便捷。此時應該使用FPGA廠商提供的實現(xiàn)與布局布線工具，根據(jù)所選芯片的型號，進行芯片內部功能單元的實際連接與映射。因此，F(xiàn)PGA的使用非常靈活。 可以說，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。從最初的一千多可利用門，發(fā)展到90年代的幾十萬個可利用門，到十一世紀又陸續(xù)推出了幾千萬門的單片F(xiàn)PGA芯片。強大的行為描述能力是避開具體的器件結構，從邏輯行為上描述和設計大規(guī)模電子系統(tǒng)的重要保證。VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結構，行為，功能和接口。通過分析多功能搶答器各單元電路之間的關系及相互影響，從而能正確設計、計算定時計數(shù)的各個單元電路。如果沒有合適的設備,有時難以分清他們的先后，使主持人感到為難。 掌握硬件描述語言語法。同時，電路也具備自鎖功能，保證能夠實現(xiàn)在一路成功搶答有效后，其他三路均不能搶答。此次設計有4組搶答輸入，每組設置一個搶答按鈕供搶答者使用。要求學生使用硬件描述語言（Verilog 或者 VHDL）設計基于FPGA的電子搶答器的源程序?！霸谙到y(tǒng)可編程”(簡稱ISP)是指對器件、電路或整個電子系統(tǒng)的邏輯功能可隨時進行修改或重構的能力,支持ISP技術的可編程邏輯器件稱為在系統(tǒng)可編程邏輯器件，它不需要專門的編程器，利用計算機接口和一根下載電纜就可以對器件編程了。編程完成后，使用QuartersII工具軟件進行編譯仿真驗證。1993年，IEEE對VHDL進行了修訂，從更高的抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴展VHDL的內容，公布了新版本的VHDL，即IEEE標準的10761993版本。 在目前，CPU和可編程邏輯器件已經(jīng)成為數(shù)字系統(tǒng)的硬件基礎，從事數(shù)字系統(tǒng)的設計必須掌握可編程邏輯器件的設計方法，而VHDL語言作為可編程邏輯器件設計時最重要的輸入方法，為所有可編程邏輯器件廠商所支持。五、VHDL對設計的描述具有相對獨立性，設計者可以不懂硬件的結構，也不必管理最終設計實現(xiàn)的目標器件是什么，而進行獨立的設計。 　　3）FPGA內部有豐富的觸發(fā)器和I／O引腳。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。這里的功能仿真純粹是模擬性質的，不會設計的任何具體器件的硬件特性。而FPGA設計流程的其他步驟基本上由相關工具去完成，因此只要自己設置好相關參數(shù)，不要人為干預太多。同樣，Quartus II具備仿真功能，同時也支持第三方的仿真工具，如ModelSim。Quartus II編譯設計的主控界面顯示了Quartus II自動設計的各主要處理環(huán)節(jié)和設計流程，包括設計輸入編輯、設計分析與綜合、適配、編程文件匯編（裝配）、時序參數(shù)提取以及編程下載幾個步驟。從軟件的功能來看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實質性的功能，如測量，計算，顯示，輸出控制和通信等，另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來協(xié)調各執(zhí)行模塊和操作者的關系，在系統(tǒng)軟件中充當組織調度角色的軟件。　　　　　　　　　　　　　　　　圖3 軟件設計流程３. 系統(tǒng)原理詳述　　　　　　　　　 圖4 具有完整搶答器功能的結構圖根據(jù)對系統(tǒng)設計要求的分析可知，系統(tǒng)的輸入信號有：各組的搶答按鈕S0，S1，S2，S3輸入，復位信號CLEAR用于控制整個系統(tǒng)清0，按下該復位鍵系統(tǒng)清0，抬起該復位鍵搶答開始。輸出端有對應于S0，S1，S2，S3編號的4個指示燈LED和4線2進制輸出端STATES（用于鎖存當前的狀態(tài)），還有一個STOP端用于指示S0，S1，S2，S3按鈕狀態(tài)。 WARN:IN STD_LOGIC。139。 THEN IF WARN=39。 OR G(2)=39。)AND NOT(G(0)=39。LED(2)=39。 OR G(3)=39。)AND NOT(G(1)=39。LED(3)=39。 WHEN 0100=STATES=0011。輸出端