vhdl課程設(shè)計(jì)--四路搶答計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 03:36本頁(yè)面
【正文】 P，它就是七段譯碼器。 經(jīng)過這 2 周的課程設(shè)計(jì)，我 VDHL 程序有個(gè)更深的了解，比如上課時(shí)老師講的程序都比較短，而在課程設(shè)計(jì)的時(shí)候我們就可以利用我們上課所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行更加復(fù)雜程序的學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)，在得到老師耐心的講解、大力的支持與鼓勵(lì)的同時(shí)，我們?cè)絹碓綗釔圻@門課程，俗話說：興趣所致，學(xué) 以致用。電路具有回答問題的時(shí)間控制功能。設(shè)計(jì)一個(gè) 4 人 參加的智力競(jìng)賽搶答器。模塊 COUNT，它實(shí)現(xiàn)答題器時(shí)間的倒計(jì)時(shí)，在計(jì)滿 100s 后送出聲音提示。模塊 CH41A 它將搶答的結(jié)果轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。在任一選手按下按鍵后，鎖存器完成鎖存，對(duì)其余選手的請(qǐng)求不作響應(yīng)，只有在主持人按下按鍵復(fù)位后才可以再次搶答，而模塊 SEL 此模塊產(chǎn)生數(shù)碼管片選信號(hào)。 第 4 章 四路搶答計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)總結(jié) 四路搶答計(jì)時(shí)器是一個(gè)利用 VHDL 程序設(shè)計(jì)的具有現(xiàn)實(shí)意義的實(shí)物，它包含了從教材上截取的精華，比如各個(gè)模塊所利用的原理：模塊 LXL 在任一個(gè)選手按下按鍵后，輸出高電平給鎖存器，鎖存當(dāng)時(shí)的按鍵狀態(tài)。在本模塊中所有的信號(hào)匯總在此處進(jìn)行 執(zhí)行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。 圖 顯示信號(hào) 模塊 COUNT 模塊 COUNT，此模塊實(shí)現(xiàn)的是答題時(shí)間的倒計(jì)時(shí)功能， 如圖 所示， 在 CH31A的顯示信號(hào)送出到本模塊時(shí)，計(jì)時(shí)開始，設(shè)置的倒計(jì)時(shí)時(shí)間為 100s，當(dāng)然這段時(shí)間的長(zhǎng)短可以隨意的設(shè)置，在計(jì)時(shí)完畢后，會(huì)有信號(hào)輸出給發(fā)生器就會(huì)產(chǎn)生警報(bào)音伴隨著倒計(jì)時(shí)的結(jié)束而響起，這就實(shí)現(xiàn)了倒計(jì)時(shí)結(jié)束發(fā)出警報(bào)音的功能，也就和其他的搶 答器區(qū)別開來了。 圖 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換 模塊 CH31A 模塊 CH31A 是本搶答計(jì)時(shí)器的第五大模塊， 如圖 所示， 它的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)數(shù)碼管片選信號(hào)送出需要顯示的信號(hào)，以完成片選任務(wù)。 圖 鎖存器 模塊 CH41A 模塊 CH41A，這個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)了將搶答的結(jié)果轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的功能。送出的信號(hào)將進(jìn)入發(fā)生模塊與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊。輸出信號(hào) q1,q2,q3,q4,alm。 其實(shí)現(xiàn)功能是在 任一選手按下按鍵后鎖存，鎖存的 同 時(shí) 送 出 ALM 信 號(hào) ， 實(shí) 現(xiàn) 聲 音 提 示 。它輔助模塊 LXL 與其并發(fā)進(jìn)行， 圖 所示， 產(chǎn)生的信號(hào)在模塊五匯總最終轉(zhuǎn)換成輸入信號(hào)送到倒計(jì)時(shí)器。 圖 搶答與復(fù)位模塊 模塊 SEL 模塊 SEL 產(chǎn)生的是數(shù)碼管片選信號(hào)。 如圖， 這個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)利用的是二選一控制的 IF 語(yǔ)句。任意選手按下按鍵后，鎖存器完成鎖存，對(duì)其余的選手的請(qǐng)求不做響應(yīng)，只有在主持人按下復(fù)位后才可以再次搶答 。由于沒有時(shí)鐘同步，所以所存的延時(shí)時(shí)間只是硬件延時(shí)時(shí)間，從而出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率接近零。下面我來介紹 該搶答計(jì)時(shí)器 下的七個(gè) 模塊 ： 模塊 LXL，模塊 SEL，模塊 LOCKB，模 塊 CH41A，模塊 CH31A，模塊 COUNT，模塊 DISP。 確定了通過七大模塊實(shí)現(xiàn)的搶答功能與計(jì)時(shí)功能的設(shè)計(jì)思想，接著就要進(jìn)行程序的設(shè)計(jì) 與調(diào)試 和 利用 MAX+plus II對(duì)各個(gè)模塊功能的仿真最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)合格的功能完整的四路搶答計(jì)時(shí)器 用整體框圖 描述 四路搶答計(jì)時(shí)器 四路搶答計(jì)時(shí)器的整體框圖 數(shù)碼管片選信號(hào) 鎖存器模塊 LOCKB 同步信號(hào) 按 鍵 D1 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換 倒計(jì)時(shí)模塊 倒計(jì)時(shí)模塊 七段數(shù)碼管譯碼電路 蜂鳴器 七段數(shù)碼管 D1 D1 D1 按 鍵 2 按 鍵 1 顯示模塊 第 3 章 四路搶答計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì) 在本學(xué)期的硬件知識(shí)學(xué)習(xí)中，我們?cè)趩纹瑱C(jī)實(shí)驗(yàn)中做過 8 路搶答器，在接口實(shí)驗(yàn)中做過 8路搶答器，而現(xiàn)在的 VHDL課程設(shè)計(jì)之前 ，我第一個(gè)念頭就是能否利用 VHDL編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的帶有倒計(jì)時(shí)功能的八路搶答器，隨后我?guī)е蓡柸?圖書館借閱相關(guān)書籍，在一本名為《 VHDL 數(shù)字電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐教程》的書中找到了相似的程序，可是這個(gè)程序不包含倒計(jì)時(shí)功能而且是一個(gè) 4 路搶答器，可是其他的模塊都符合我的思路， 在看過其他相關(guān)的書籍后發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 8 路搶答器的工作量太大，由于我們也是剛剛接觸 VHDL 這門課程，我們所學(xué)的知識(shí)，以及我們所掌握的技術(shù)還不足以完成過于復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)。最終勝負(fù)結(jié)果也是通過這個(gè)分?jǐn)?shù)來判別的。 顯示功能是將計(jì)分電路中的計(jì)分結(jié)果通過掃描并顯示出來于屏幕上。電路中設(shè)加分，減分和復(fù)位按鈕。本模塊采用74LS112 芯片，設(shè)置成兩個(gè)電路一個(gè)加法器和一個(gè)減法器。 計(jì)分電路模塊是給答題人計(jì)分用的，按照規(guī)定如果主持人判定答題有效則加分，如無效則按照設(shè)定不加分或者扣分。本模塊由比較器 C1 和 C2，基本 RS 觸發(fā)器和三極管 T1 組
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