【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)的輸出信號： 各組的搶答按鈕顯示端ABCD1，組別顯示端控制信號G[3..0]。仿真分析：當(dāng)鑒別模塊的清零信號CLR為高電平時，無論A、B、C、D四組參賽者誰按下?lián)尨鸢粹o，系統(tǒng)輸出均為零，同時組別顯示端G輸出信號也顯示為零；當(dāng)清零信號CLR為低電平時，A、B、C、D四組參賽者誰先按下?lián)尨鸢粹o，組別顯示端就顯示該組別的號碼。假如C組按下?lián)尨鸢粹o時，組別輸出為0010，同時C組的顯示燈被點亮。仿真圖上顯示的為A先搶答，、C雖然都按搶答鍵，但CLR為有效狀態(tài)，所以在此時間段內(nèi)的搶答無效。利用Quartus II進(jìn)行編譯，綜合，仿真，時序圖如下： 圖42 計時模塊的仿真時序圖引腳作用： 系統(tǒng)輸入信號：系統(tǒng)清零信號CLR，計時預(yù)置控制端LDN，計時使能端EN，系統(tǒng)時鐘信號CLK，計時預(yù)置數(shù)據(jù)調(diào)整按鈕TA、TB。系統(tǒng)輸出信號：倒計時輸出端QA[3..0]、QB[3..0]。 仿真分析：當(dāng)系統(tǒng)清零信號CLR=1時，計時器的時鐘信號回到計時預(yù)置倒計時起始狀態(tài)，此時倒計時輸出端QA=0000,QB==0，計時預(yù)置控制端LDN=1時，通過計時預(yù)置數(shù)據(jù)調(diào)整按鈕TA、TB進(jìn)行預(yù)制數(shù)，并且通過TA,TB來調(diào)整QA,QB即當(dāng)TA=1時，則QA的數(shù)值加1，當(dāng)TB=1時，則QB的數(shù)值也加1。當(dāng)計時使能端EN=1，系統(tǒng)清零信號CLR=0，并且計時預(yù)置控制端LDN=0時，通過時鐘信號上升沿CLK來進(jìn)行60秒倒計時。 利用Quartus II進(jìn)行編譯，綜合，仿真，時序圖如下： 圖43 計分模塊的仿真時序圖引腳作用： 系統(tǒng)的輸入信號有：計分復(fù)位端RST，加分按鈕端ADD，減分按鈕端SUB，組別號輸入端CHOS[3..0]。 系統(tǒng)的輸出信號有：A組分?jǐn)?shù)輸出端AA2[3..0]、AA1[3..0]、AA0[3..0]，B組分?jǐn)?shù)輸出端BB2[3..0]、BB1[3..0]、BB0[3..0]，C組分?jǐn)?shù)輸出端CC2[3..0]、CC1[3..0]、CC0[3..0]，D組分?jǐn)?shù)輸出端DD2[3..0]、DD1[3..0]、DD0[3..0]。仿真分析：首先應(yīng)該清楚，在計分器電路的設(shè)計中，按十進(jìn)制進(jìn)行加減分操作的，當(dāng)出現(xiàn)時鐘信號上升沿CLK就可以完成對參賽者加減分操作。智能搶答器記分模塊的仿真時以加分操作為例。由仿真圖310可知以下情況：（1）系統(tǒng)設(shè)計過程中，當(dāng)計分復(fù)位端RST=1時，并且組別輸入信號CHOS=0000,其中的組別輸入信號是搶答鑒別模塊的輸出信號，計分器復(fù)位，此時以上四組都不會產(chǎn)生加減分操作。（2）然而當(dāng)計分復(fù)位端RST=0時，此時計分器可以計分。當(dāng)CHOS=0001時，組別顯示為A組，此時主持人利用計分器對A組進(jìn)行加減分操作；當(dāng)CHOS=0010時，組別顯示為B組，此時主持人則利用計分器對B組進(jìn)行加減分操作；當(dāng)CHOS=0100時，組別顯示為C組，此時系統(tǒng)對C組進(jìn)行加減分操作；當(dāng)CHOS=1000時，組別顯示為D組，此時對D組進(jìn)行加減分操作。由仿真圖可知，當(dāng)主持人按下系統(tǒng)復(fù)位鍵RST鍵時，使分?jǐn)?shù)復(fù)位，每位設(shè)置的初始分?jǐn)?shù)為100分。當(dāng)CHOS=1000時，即D搶答成功時，加分鍵ADD輸入四個脈沖，DD1加到4，說明加分成功，成績變?yōu)?40分。其他搶答者搶答成功后的加分操作與此相同。減分的仿真與此類似，因為是以加法實現(xiàn)，本質(zhì)與加分相同，當(dāng)計分復(fù)位端RST=0時，可以計分。由仿真圖可知，初始成績均為100分。當(dāng)CHOS=1000時，即D搶答成功時，減分鍵SUB輸入四個脈沖，DD1加到4，說明減分成功，成績變?yōu)?0分。其他搶答者搶答成功后的減分操作與此相同。 利用Quartus II進(jìn)行編譯，綜合，仿真，時序圖如下： 圖44數(shù)顯模塊的仿真時序圖引腳作用： 輸入信號：AIN4； 輸出信號：DOUT7。仿真分析： 當(dāng)AIN4= 0000 ， DOUT7輸出1111110,此時數(shù)碼管顯示0； 當(dāng)AIN4= 0001 ， DOUT7輸出0110000,此時數(shù)碼管顯示1； 當(dāng)AIN4= 0010 ， DOUT7輸出1101101,此時數(shù)碼管顯示2； 當(dāng)AIN4= 0011 ， DOUT7輸出1111001,此時數(shù)碼管顯示3； 當(dāng)AIN4= 0100 ， DOUT7輸出0110011,此時數(shù)碼管顯示4； 當(dāng)AIN4= 0101 ， DOUT7輸出1011011,此時數(shù)碼管顯示5； 當(dāng)AIN4= 0110 ， DOUT7輸出1011111,此時數(shù)碼管顯示6； 當(dāng)AIN4= 0111 ， DOUT7輸出1110000,此時數(shù)碼管顯示7； 當(dāng)AIN4= 1000 ， DOUT7輸出1111111,此時數(shù)碼管顯示8； 當(dāng)AIN4= 1001 ， DOUT7輸出1111011,此時數(shù)碼管顯示9；圖45系統(tǒng)整體的仿真時序圖注：為使仿真波形圖清晰明了，且某些引腳在一定時間內(nèi)總是保持同一值不變，故特將其簡化，不予在此圖中顯示。5 總結(jié) 此次搶答器設(shè)計結(jié)果通過Quartus II的仿真，證明了本產(chǎn)品在實際運(yùn)用中的正確性，完全可以實現(xiàn)預(yù)期任務(wù)的要求，在有一組信號搶答成功后蜂鳴器發(fā)出警報，在兩組或兩組以上信號同時搶答時視搶答無效，蜂鳴器不予響應(yīng)。且計分器在實現(xiàn)計分功能時能夠準(zhǔn)確計數(shù)并將分?jǐn)?shù)呈三位數(shù)顯示，計時器在按下計時開始按鈕后可以從60秒倒計時并通過譯碼器實時顯示計時結(jié)果。 對該設(shè)計的建議，搶答成功后各組臺號燈具有記憶功能，這一點會造成即使下一輪搶答沒有搶答成功者（即有兩人或兩人以上同時按下?lián)尨鹌鳎?，之前被點亮的led燈會仍然保持點亮狀態(tài)。雖然此時可以根據(jù)有沒有警報聲來提示搶答是否有效，但是仍然不夠完善；，但是由于小組成員對vhdl語言運(yùn)用不夠熟練，在設(shè)計該項程序時遇到很多問題，進(jìn)程之間不能很好的協(xié)調(diào)，故最終沒有實現(xiàn)這一功能；3. 在波形仿真時，當(dāng)信號之間配合不當(dāng)時有可能造成預(yù)期的結(jié)果不能在波形上得到正確顯示，故應(yīng)協(xié)調(diào)各個開關(guān)的功能及其有效時間然后進(jìn)行仿真，方能得出正確的仿真波形。，本產(chǎn)品還有需要改進(jìn)的地方，如管腳過多，實際連接時不夠簡潔，容易造成連接錯誤。故應(yīng)將各個模塊綜合起來設(shè)計總電路，但是由于成員對頂層程序設(shè)計這一部分不甚了解，故沒有完成這一環(huán)節(jié)。通過這次畢業(yè)設(shè)計我發(fā)現(xiàn)自己的不足。首先， 感覺簡單，以為利用學(xué)過的課程做應(yīng)該沒什么問題?？紤]不周全，導(dǎo)致系統(tǒng)功能設(shè)定時遇到不少困難。也耽擱了不少時間。其次，我發(fā)現(xiàn)自己對課本知識不是太熟悉，對開發(fā)工具