【正文】 子產(chǎn)品市場，設(shè)計(jì)師需要更加實(shí)用、快捷的 EDA 工具，使用統(tǒng)一的集體化設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，將精力集中到設(shè)計(jì)構(gòu)想、方案比較和尋找優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面，需要以最快的速度，開發(fā)出性能優(yōu)良、質(zhì)量一流的電子產(chǎn)品，對 EDA 技術(shù)提出了更高的要求。在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方式、系統(tǒng)硬件構(gòu)成、設(shè)計(jì)的重用性、知識產(chǎn)權(quán)、設(shè)計(jì)周期等方面 ,EDA 技術(shù)具有一定的優(yōu)勢。 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(shí)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(shí)，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。所以，我們就需要一種具備自動鎖存，置位，清零等功能智能搶答器來解決這些問題。早期的搶答 器只是由三個三極管、可控硅、發(fā)光管等器件組成的，能通過發(fā)光管的指示辨認(rèn)出選手號碼。 課程設(shè)計(jì)說明書 2 2 方案設(shè)計(jì)與論證 一般來說，設(shè)計(jì)一臺智能搶答器，必須能夠準(zhǔn)確判斷出第一位搶答者，并且通過數(shù)顯、蜂鳴這些途徑能讓人們很容易得知誰是搶答成功者，并設(shè)置一定的回答限制時(shí)間，讓搶答者在規(guī)定時(shí)間內(nèi)答題，主持人根據(jù)答題結(jié)果評出最終贏家。 （ 2）電路具有對第一搶答信號的鎖存、鑒別和顯示等功能。 （ 3）如果無人搶答，計(jì)時(shí)器倒計(jì)時(shí)到零，蜂鳴器 有搶答無效提示，主持人可以按復(fù)位鍵，開始新一輪的搶答。 （ 5）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，則搶答有效，定時(shí)器停止工作，根據(jù)搶答結(jié)果由數(shù)碼管顯示選手的組別，并一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當(dāng)主持人按下控制鍵、選手按下?lián)尨疰I或倒計(jì)時(shí)到時(shí)蜂鳴器短暫響起。 依據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求可知，系統(tǒng)的輸入信號有：四組的搶答按鈕 A、 B、 C、D。系統(tǒng)的輸入信號有：四個組搶答成功與否的指示控制信號輸出口 LEDA,LEDB， LEDC， LEDD，四組搶答時(shí)的計(jì)時(shí)控 制顯示信號若干，搶答成功組別顯示的控制信號若干。對于需要顯示的信息，需要增加或外接譯碼器，進(jìn)行顯示譯碼。當(dāng)某參賽組搶先將搶答鍵按下時(shí)，系統(tǒng)將其余三路搶答信號封鎖，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音提示，組別顯示模塊送出信號給數(shù)碼顯示模塊，從而顯示出該搶答成功組臺號，并一直保持到下一輪主持人將系統(tǒng)清零為止。計(jì)時(shí)至 0時(shí)，停止計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號，以中止未回答完問題。 課程設(shè)計(jì)說明書 4 3 軟件介紹 Quartus II 簡介 Max+plus II 作為 Altera的上一代 PLD設(shè)計(jì)軟件，由于其出色的易用性而得到了廣泛的應(yīng)用。 Quartus II 是Altera公司繼 Max+plus II之后開發(fā)的一種針對其公司生產(chǎn)的系列 CPLD/PGFA器件的綜合性開發(fā)軟件，它的版本不斷升級，從 ，這里介紹的是Quartus II ，該軟件有如下幾個顯著的特點(diǎn)： 該軟件界面友好，使用便捷，功能強(qiáng)大，是一個完全集成化的可編程邏輯設(shè)計(jì)環(huán)境，是先進(jìn)的 EDA工具軟件。 Quartus II可以在 XP、 Linux以及 Unix上使用，除了可以使用 Tcl腳本完成設(shè)計(jì)流程外，提供了完善的用戶圖形界面設(shè)計(jì)方式。 Quartus II支 持 Altera公司的 MAX 3000A系列、 MAX 7000系列、 ACEX 1K系列、 APEX 20K系列、 APEX II系列、 FLEX 6000系列、 FLEX 10K系列，支持MAX7000/MAX3000等乘積項(xiàng)器件。支持 IP核，包含了 LPM/MegaFunction宏功能模塊庫，用戶可以充分利用成熟的模塊，簡化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、加快了設(shè)計(jì)速度。 Altera的 Quartus II可編程邏輯軟件屬于第四代 PLD開發(fā)平臺。 Quartus平臺與 Cadence、 ExemplarLogic、 MentorGraphics、 Synopsys和 Synplicity等 EDA供應(yīng)商的開發(fā)工具相 兼容。 Quartus II 數(shù)字系統(tǒng) 開發(fā)流程 （ 1）設(shè)計(jì)輸入：包括原理圖輸入、 HDL 文本輸入、 EDIF 網(wǎng)表輸入、波形輸入等幾種方式。 （ 3）仿真與定時(shí)分析：仿真和定時(shí)分析均屬于設(shè)計(jì)校驗(yàn)，其作用是測試設(shè)計(jì)的邏輯功能和延時(shí)特性。定時(shí)分析器可通過三種不同的分析模式分別對傳播延時(shí)、時(shí)序邏輯性能和建立 /保持時(shí) 間進(jìn)行分析。 在設(shè)計(jì)過程中，如果出現(xiàn)錯誤，則需重新回到設(shè)計(jì)輸入階段，改正錯誤或調(diào)整電路后重新測試。 但是由于實(shí)際情況的限制，數(shù)碼顯示模塊 和計(jì)分模塊 沒有放在總程序中。用 A、 B、 C、 D分別代表參賽的四組， A B C D1 則代表與之對應(yīng)的各組的搶答按鈕顯示端， 系統(tǒng)清零信號 CLR， 組別顯示端 G[3..0]。 A、 B、 C、 D 四組搶答從理論上來說，應(yīng)該有 16 種可能情況 ，但是由于時(shí)鐘信號的頻率很高而且是在時(shí)鐘信號上升沿的狀況下才做出的鑒別，所以在這里四組同時(shí)搶答成功的可能性非常小，因此可以只設(shè)計(jì)四種情況，即 A、 B、 C、 D分別為 000 00 0100、 1000，這樣使電路的設(shè)計(jì)得以簡化。139。LOCK:=39。A1=39。 B1=39。 C1=39。 D1=39。 ELSIF (LOCK=39。) THEN IF(A=39。AND B=39。AND C=39。AND D=39。) THEN A1=39。 B1=39。 C1=39。 D1=39。 G=W1。039。039。139。039。039。139。039。139。139。LOCK:=39。 ELSIF (A=39。AND B=39。AND C=39。AND D=39。) THEN A1=39。 B1 =39。 C1=39。 D1=39。 G=W3。039。039。039。039。139。139。139。139。039。LOCK:=39。 圖 41搶答鑒別模塊 仿真圖 QDJB 課程設(shè)計(jì)說明書 7 CLR 低電平有效，當(dāng)其為高電平時(shí)，輸出無效。 計(jì)時(shí)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 在計(jì)時(shí)模塊的設(shè)計(jì)中設(shè)置了固定和可調(diào)的兩個時(shí)間 ， 可調(diào)時(shí)間通過預(yù)置鍵SET 來調(diào)節(jié)，計(jì)數(shù)時(shí)兩個數(shù)碼管 QA， QB 顯示剩余時(shí)間，分別表示兩位倒計(jì)時(shí)的個位和十位。計(jì)時(shí)模塊開始工作從規(guī)定值開始以秒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)至 0 秒時(shí)停止，此時(shí) 蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號，提醒答題已終止。系統(tǒng)輸出信號有：倒計(jì)時(shí)輸出端 QA[3..0]、 QB[3..0]、蜂鳴器 BELL。139。 TMPB:=1001。 GWYUZHI=0000。 DB=1001。EVENT AND CLK=39。 THEN IF LDN=39。 THEN IF TA=39。 THEN GWYUZHI=GWYUZHI+0001 。039。 END IF。 IF TB=39。 THEN SWYUZHI=SWYUZHI+0001。039。 END IF。 TMPA:=GWYUZHI。BELL=39。STAY:=39。 ELSIF EN=39。 AND STAY=39。 THEN IF FLAG=39。 THEN TMPA:=0000。 END IF。 課程設(shè)計(jì)說明書 8 IF TMPB=0000 THEN STAY:=39。FINISH:=39。N=N+1。BELL=39。 ELSE TMPB:=SWYUZHI。BELL=39。 END IF。BELL=39。 END IF。 BELL=39。 END IF。139。139。 IF N=4 THEN BELL=39。N=0。039。 ELSIF EN=39。 THEN STAY:=39。 END IF。 QA=TMPA。