基于vhdl的智力競賽搶答器完全設(shè)計-展示頁
2025-07-06 19:08本頁面
【正文】 模塊元件框圖 引腳作用：輸入信號：各組的搶答按鈕A、B、C、D，系統(tǒng)清零信號INI?！?】 搶答鑒別模塊搶答鑒別模塊用來準(zhǔn)確直觀地判斷A、B、C、D四組搶答者誰最先按下按鈕,并為顯示端送出信號，通過數(shù)顯和蜂鳴等途徑使觀眾能夠清楚地知道是哪一組搶答成功，是整個系統(tǒng)的核心部分。【3】系統(tǒng)的總體框圖如下： 圖21系統(tǒng)的總體框圖3 子模塊的設(shè)計思想和實現(xiàn)根據(jù)對搶答器的功能要求，把要設(shè)計的系統(tǒng)劃分為五個功能模塊：搶答信號鑒別模塊、計時模塊、計分模塊、數(shù)碼顯示模塊和揚聲器控制電路，具體的說，顯示模塊又包含最先搶答的組別顯示電路、計時值顯示電路和計分顯示電路。主持人按下復(fù)位鍵，即RST為高電平有效狀態(tài)，清除前一次的搶答組別，又可開始新的一輪的搶答。當(dāng)主持人給出倒計時停止信號時，揚聲器停止鳴叫。主持人對搶答結(jié)果進行確認(rèn)，隨后，計時模塊送出倒計時計數(shù)允許信號，開始回答問題，計時顯示器則從初始值開始以計時，在規(guī)定的時間內(nèi)根據(jù)答題的正誤來確定加分或減分，并通過數(shù)碼顯示模塊將成績顯示出來。搶答過程：主持人按下系統(tǒng)復(fù)位鍵（RST），系統(tǒng)進入搶答狀態(tài)，計時模塊和計分模塊輸出初始信號給數(shù)碼顯示模塊并顯示出初始值。當(dāng)主持人啟動開始鍵后，要求計時器采用倒計時，同時最后十秒揚聲器會發(fā)出聲響提示； （5）參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)搶答，則搶答有效，定時器停止工作，主持人根據(jù)搶答結(jié)果給出分?jǐn)?shù)，并由數(shù)碼管顯示選手的組別、搶答分?jǐn)?shù)，并一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 （3）如果無人搶答，計時器倒計時到零，蜂鳴器有搶答失敗提示，主持人可以按復(fù)位鍵，開始新一輪的搶答。所以我們在設(shè)計智能搶答器的模塊需要滿足鑒別、計時、計分、數(shù)顯等功能，具體設(shè)計要求如下： （1）搶答器可容納四組選手，并為每組選手設(shè)置一個按鈕供搶答者使用；為主持人設(shè)置一個控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零（組別顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答開始； （2）電路具有對第一搶答信號的鎖存、鑒別和顯示等功能。所以本次設(shè)計的搶答器拋棄了傳統(tǒng)的設(shè)計方法，選擇了采用主流的EDA技術(shù)進行設(shè)計?！?】傳統(tǒng)的設(shè)計方法采用自底向上的設(shè)計方法，一般先按電子系統(tǒng)的具體功能要求進行功能劃分，然后對每個子模塊畫出真值表，用卡諾圖進行手工邏輯簡化，寫出布爾表達(dá)式，畫出相應(yīng)的邏輯線路圖，再據(jù)此選擇元器件，設(shè)計電路板，最后進行實測與調(diào)試，由于無法進行硬件系統(tǒng)功能仿真，如果某一過程存在錯誤，查找和修改十分不便，所以這是一種費時、費力的設(shè)計方法,而現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)(EDA)是自頂向下且先進高效的。目前EDA 技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用?，F(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。 EDA技術(shù)及優(yōu)勢EDA技術(shù)是在電子CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機軟件系統(tǒng)，是指以計算機為工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。智力競賽是“快樂學(xué)習(xí)”這一教育模式的典范，它采用在規(guī)定的一段時間內(nèi)搶答和必答等方式，在給人們的生活帶來樂趣的同時，也使參與者和觀眾在愉悅的氛圍中學(xué)到一些科學(xué)知識和生活知識，因此很受大家的喜歡。而且在顯示時搶答器會發(fā)出叮咚聲使效果更為生動。因此，我們制作了這款簡易搶答器摒棄了成本高，體積大，而且操作復(fù)雜。鑒于現(xiàn)在小規(guī)模的知識競賽越來越多，操作簡單，經(jīng)濟實用的小型搶答器必將大有市場。 第18頁 共19頁 1 引 言當(dāng)今的社會競爭日益激烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動愈加頻繁，那么也就必然離不開搶答器。而現(xiàn)在的搶答器有著數(shù)字化，智能化的方向發(fā)展，這就必然提高了搶答器的成本。本搶答器通過十分巧妙的設(shè)計僅用兩塊數(shù)字芯片便實現(xiàn)了數(shù)顯搶答的功能，與其他搶答器電路相比較有分辨時間極短、結(jié)構(gòu)清晰，成本低、制作方便等優(yōu)點，并且還有防作弊功能。我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結(jié)果，并自動復(fù)位的設(shè)計思想，因而本搶答器具有顯示直觀，不需要人干預(yù)的特點。工廠、學(xué)校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽, 搶答記分器是必要設(shè)備。智力搶答器在智力競賽中起到很重要的角色，能夠準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出首輪搶答者，并且通過搶答器的數(shù)碼顯示和警示蜂鳴等方式指示出首輪搶答者。利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。例如在飛機制造過程中，從設(shè)計、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。在電子產(chǎn)品的設(shè)計理念、設(shè)計方
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