【導(dǎo)讀】主持人按鍵清零，數(shù)碼顯示0，蜂鳴器不叫，進(jìn)入搶答狀態(tài)。主持人發(fā)出開始命令，8人開始搶答。響應(yīng)，直至主持人按鍵清零，下一次搶答開始。EDA技術(shù)的應(yīng)用引起了電子產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)的革命性變革。利用先進(jìn)的EDA工具，基于硬件描述語言，借助CPLD器件，可以進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)。述語言設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路、PCB制作的過程和方法。關(guān)鍵詞：可編程邏輯器件VHDLEDA8路搶答器控制系統(tǒng)。別，但使用方法是基本一致的，其中應(yīng)用最廣泛的是FPGA和CPLD。件具有用戶可編程特性，大大縮短設(shè)計(jì)周期，減少了設(shè)計(jì)費(fèi)用，降低了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。本文詳細(xì)論述了使用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)8路搶答器控制系統(tǒng)的過程。根據(jù)的功能要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，見圖1所示。AN0先按下時(shí)，數(shù)碼管顯示0，這與我們平時(shí)的編號(hào)習(xí)慣有點(diǎn)不同。論文中關(guān)于原理的分析內(nèi)容均為單片機(jī)教程網(wǎng)，工作人員得出如有錯(cuò)誤請指正。入四或門，非門74ls04六反相器。八路搶答器原理圖如下圖所示，看起來其實(shí)也很簡單的。鎖存器輸入信號(hào)均

　　

【正文】 正確為止 。 元件 EPM7128SLC8415 74HC04 電阻 電容 按鍵接口 電源接口 NPN 8字管接口 元件封裝形式 PLCC84 DIP14 AXIAL0.4 SIP2 TO18 SIP7 11 圖 3 8路搶答器原理圖 網(wǎng)絡(luò)表生成 ： 該部分主要由 555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器 74LS192減法計(jì)數(shù)電路、 74LS48譯碼電路和 2個(gè) 7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖 3所示。兩塊 74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過譯碼電路 74LS48顯示到數(shù)碼管上，其時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供。 74192的預(yù)置數(shù)控制端實(shí)現(xiàn)預(yù)置數(shù)，由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈 起后，計(jì)數(shù)器開始減法計(jì)數(shù)工作，并將時(shí)間顯示在共陰極七段數(shù)碼顯示管 DPY_7SEG 上，當(dāng)有人搶答時(shí)，停止計(jì)數(shù)并顯示此時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；如果沒有人搶答，且倒計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)， 輸出低電平到時(shí)序控制電路，控制報(bào)警電路報(bào)警，同時(shí)以后選手搶答無效。下面結(jié)合圖具體講一下標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖產(chǎn)生電路的原理。 從 NE555的 3端輸出的脈沖的頻率為 12 結(jié)合我們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及考慮到元器件的成本，我們選擇的電阻值為 R1=15K，R2=68K， C=10uF，代入到上式中即得 ，即秒脈沖。 原理圖設(shè)計(jì)封裝無誤后，利用原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表文件，將電路圖 中全部元件和電氣連接關(guān)系的文本信息列表，該網(wǎng)絡(luò)表文件是原理圖設(shè)計(jì)和印刷版設(shè)計(jì)的接口，也是計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)布線的靈魂。該過程可由菜單“ DESIGN”“ CREATE NETLIST”輔助完成。 軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分 : (1) 主程序 :主程序的功能主要是完成內(nèi)部各寄存單元的初始化 ,對(duì)接口電路的初始化 ,內(nèi)部定時(shí)器的初始化 ,中斷的初始化及調(diào)用顯示程序?qū)Τ跏紶顟B(tài)的顯示以及對(duì)外部信號(hào)的等待處理 ,也就是說完成前期的準(zhǔn)備工作等待隨時(shí)對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。 (2) 對(duì)開始搶答信號(hào)的處理 :當(dāng)主持人按下開始搶答鍵 后開始搶答 ,程序部分采用中斷方式進(jìn)行處理。在中斷處理程序中完成相應(yīng)操作 ,修改計(jì)時(shí)單元的數(shù)據(jù)并使紅色指示燈亮。 (3) 鍵盤掃描子程序 :對(duì)行列式鍵盤的掃描方法有兩種。一為掃描法 ,對(duì)鍵盤按行 (或列 ) 逐行 (或列 ) 掃描查詢 ,其結(jié)構(gòu)清晰但對(duì)處于最后行列的按鍵需經(jīng)多次掃描 。一為反轉(zhuǎn)法 ,它先使行 (或列 ) 全為零 ,讀入列 (或行 ) 的狀態(tài)暫存 ,然后使列 (或行 ) 全為零 ,讀入行 (或列 ) 的狀態(tài)保存 ,對(duì)兩次保存數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢即可得知按下鍵的行列數(shù)從而確定鍵值。在程序中采用反轉(zhuǎn)法對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。鍵盤掃描程序在確定鍵值后保存等待后 續(xù)處理。 (4) 鍵值處理子程序 :此子程序根據(jù)鍵盤掃描所取得的鍵值作出相應(yīng)處理。 (5)顯示子程序 :此程序僅完成 6 位數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示 ,可顯示數(shù)字和代碼。 電路板制作 利用 PROTEL 99SE的 PCB向?qū)б?guī)劃一個(gè) 2500mil*2021mil大小的 PCB板，將網(wǎng)絡(luò)表文件載入該 PCB板文件中，加入一個(gè)電源封裝 SIP2 定義好 VCC和 GND。經(jīng)過“ tools”、“ auto placement” 、“ auto placer”菜單進(jìn)行自動(dòng)布局，并經(jīng)手工調(diào)整，將元件分布在 PCB板適當(dāng)?shù)奈恢?。然后?jīng)過 auto route all進(jìn)行自動(dòng)布線并調(diào)整就可得到 PCB板圖（圖 4），經(jīng)“ VIEW PCB3D”按鈕就可看到制作好的 8路搶答器的 3D效果圖（圖 5） 13 圖 4 生成的 PCB文件 圖 5 8路搶答器印刷電路版 3D效果圖 14 結(jié)束語 EDA技術(shù) VHDL語言設(shè)計(jì)的出現(xiàn)從根本上改變了以往數(shù)字電路的設(shè)計(jì)模式，使電路由硬件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖O(shè)計(jì)，使電子設(shè)計(jì)的核心轉(zhuǎn)化為 VHDL語言的編程設(shè)計(jì)，這樣提高了設(shè)計(jì)的靈活性，降低了電路的復(fù)雜程度，修改起來也很方便。并且整個(gè)設(shè)計(jì)很大一部分由電腦輔助來完成，體現(xiàn)了 EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）的自動(dòng)化特點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)出的基于 EDA技術(shù)的 8路搶答器控制電路，在校 EDA實(shí)驗(yàn)室的 EDAV實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行了下載，驗(yàn)證了整個(gè)設(shè)計(jì)的正確性。 參考文獻(xiàn)： ［ 1］郭勇 . EDA技術(shù)基礎(chǔ) (M).機(jī)械工業(yè)出版社 2021(2):314319 ［ 2］謝海鴻，李 萍，林德斌 .基于 EDA技術(shù)的交通信號(hào)燈定時(shí)控制系統(tǒng) (J).佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 2021.(3):811 ［ 3］潘松 ,王國棟 .VHDL實(shí)用教程 [M].電子科技大學(xué)出版社 2021(2):85130 ［ 4］ 潘松，黃繼業(yè)． EDA技術(shù)實(shí)用教程 [M]．科學(xué)學(xué)出版社， 2021:170— 18