基于vhdl的智力競賽搶答器完全設(shè)計-wenkub.com
2025-06-24 19:08 本頁面
【正文】 最后，在設(shè)計的過程中我進一步養(yǎng)成了軟件設(shè)計的方法，完成一個項目的的程序，進一步了解了設(shè)計的步驟，進一步加深了對課程的理解，增強了以后學(xué)習(xí)的興趣，為以后的工作積累了一定的經(jīng)驗，感謝學(xué)院及張老師給我們提供這次設(shè)計的機會。因為一個人的能力畢竟有限，在設(shè)計方面難免會出現(xiàn)這樣那樣的錯誤，但正是這些錯誤促進了我的進步。，本產(chǎn)品還有需要改進的地方，如管腳過多，實際連接時不夠簡潔，容易造成連接錯誤。5 總結(jié) 此次搶答器設(shè)計結(jié)果通過Max+PlusⅡ的仿真，證明了本產(chǎn)品在實際運用中的正確性，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)。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。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。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。 利用MAX+plusII進行編譯，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]。利用MAX+plusII進行編譯，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)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]。當(dāng)計時使能端EN為低電平，預(yù)置時間設(shè)置信號LDN=1時，通過計時預(yù)置數(shù)據(jù)調(diào)整按鈕TA、TB進行預(yù)置數(shù)。通過總的頂層元件圖可以很清晰的看到模塊連接的原理。[4] 搶答器的系統(tǒng)實現(xiàn)單獨模塊只有彼此聯(lián)系起來構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，才能實現(xiàn)其功能，這個過程有兩種實現(xiàn)方法：①元件例化。 顯示譯碼主要解決二進制數(shù)顯示成對應(yīng)的十、或十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換功能，一般其可分為驅(qū)動LED和驅(qū)動LCD兩類。如：01110001=0110，用加法實現(xiàn)：0111+1111=10110。計分模塊的元件圖如下圖所示: 圖35 計分模塊的元件圖 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]?！?】其用VHDL語言進行編程的流程圖如下： 開始LDN=0CLR=0LDN=1CLK上升沿EN=1TA=1TA=0QA=QA+1QB=QB=1圖34 搶答計時模塊的流程圖 計分模塊 計分模塊的運行方式是按照十進制進行加減，即當(dāng)時鐘出現(xiàn)上升沿時就進行加一或者減一的操作。系統(tǒng)輸出信號有：倒計時輸出端QA[3..0]、QB[3..0]。計時模塊可分作兩部分：（1）預(yù)置數(shù)；（2）60秒倒計時。當(dāng)INI=1時系統(tǒng)復(fù)位，使組別顯示信號G=0000，各組的指示燈信號A1=0，B1=0，C1=0，D1=0；當(dāng)INI=0，即低電平有效，使其進入搶答鑒別狀態(tài)，到CLK的上升沿到來時，以A組搶答成功為例，當(dāng)輸入信號為A=1，B=0，C=0，D=0，輸出信號G=1000，A1=1，即為鑒別出A組搶答成功，同時屏蔽其他組的輸入信號，以免發(fā)生錯誤。同時組別顯示端為下一模塊輸入信號，以方便主持人為該組搶答成功者進行加減分的操作。此搶答器的設(shè)計中采用自頂向下的設(shè)計思路，運用VHDL硬件描述語言對各個模塊進行層次化、系統(tǒng)化的描述，并且先設(shè)計一個頂層文件，再把各個模塊連接起來。計時至0時，停止計時，揚聲器發(fā)出超時報警信號，以中止未回答完問題?！?】本設(shè)計為四路智能搶答器，所以這種搶答器要求有四路不同組別的搶答輸入信號，并能識別最先搶答的信號，直觀地通過數(shù)顯和蜂鳴等方式顯示出組別；對回答問題所用的時間進行計時、顯示、超時報警、預(yù)置答題時間，同時該系統(tǒng)還應(yīng)有復(fù)位、倒計時啟動功能。在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出搶答指令后，蜂鳴器提示搶答開始，計時顯示器顯示初始時間并開始倒計時，若參賽選手按下?lián)尨鸢粹o，則該組別的信號立即被鎖存，并在組別顯示器上顯示該組別，同時揚聲器也給出音響提示，此時，電路具
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