基于vhdl的智力競(jìng)賽搶答器完全設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-07-12 19:08本頁面
【正文】 原理是四位二進(jìn)制BCD編碼轉(zhuǎn)換成七段二進(jìn)制數(shù)字，以阿拉伯?dāng)?shù)字的形式輸出在數(shù)碼管上，使觀眾能夠更直觀的看到結(jié)果。[4] 搶答器的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)模塊只有彼此聯(lián)系起來構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)其功能，這個(gè)過程有兩種實(shí)現(xiàn)方法：①元件例化。這種連線方法思路清晰可見，而且用的時(shí)候很簡(jiǎn)單方便，出現(xiàn)錯(cuò)誤也很好檢查。通過總的頂層元件圖可以很清晰的看到模塊連接的原理。同樣，系統(tǒng)清零信號(hào)CLR、預(yù)置及倒計(jì)時(shí)控制信號(hào)LDN，亦為高電平有效。當(dāng)計(jì)時(shí)使能端EN為低電平，預(yù)置時(shí)間設(shè)置信號(hào)LDN=1時(shí)，通過計(jì)時(shí)預(yù)置數(shù)據(jù)調(diào)整按鈕TA、TB進(jìn)行預(yù)置數(shù)。輸入時(shí)鐘CLK一方面作為揚(yáng)聲器控制電路的輸入信號(hào)，另一方面作為搶答信號(hào)判別電路中鎖存器時(shí)鐘，為使揚(yáng)聲器音調(diào)較為悅耳，且是搶答判別電路有較高的準(zhǔn)確度（對(duì)信號(hào)判別的最大誤差是一個(gè)時(shí)鐘周期），CLK信號(hào)頻率高低應(yīng)適中，可取500Hz1KHz；同時(shí)CLK信號(hào)經(jīng)過分頻后向倒計(jì)時(shí)電路提供信號(hào)。 系統(tǒng)的輸出信號(hào)： 各組的搶答按鈕顯示端ABCD1，組別顯示端控制信號(hào)G[3..0]。假如C組按下?lián)尨鸢粹o時(shí)，組別輸出為0010，同時(shí)C組的顯示燈被點(diǎn)亮。利用MAX+plusII進(jìn)行編譯，綜合，仿真，時(shí)序圖如下： 圖42 計(jì)時(shí)模塊的仿真時(shí)序圖引腳作用： 系統(tǒng)輸入信號(hào)：系統(tǒng)清零信號(hào)CLR，計(jì)時(shí)預(yù)置控制端LDN，計(jì)時(shí)使能端EN，系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK，計(jì)時(shí)預(yù)置數(shù)據(jù)調(diào)整按鈕TA、TB。 仿真分析：當(dāng)系統(tǒng)清零信號(hào)CLR=1時(shí)，計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘信號(hào)回到計(jì)時(shí)預(yù)置倒計(jì)時(shí)起始狀態(tài)，此時(shí)倒計(jì)時(shí)輸出端QA=0000,QB==0，計(jì)時(shí)預(yù)置控制端LDN=1時(shí)，通過計(jì)時(shí)預(yù)置數(shù)據(jù)調(diào)整按鈕TA、TB進(jìn)行預(yù)制數(shù)，并且通過TA,TB來調(diào)整QA,QB即當(dāng)TA=1時(shí)，則QA的數(shù)值加1，當(dāng)TB=1時(shí)，則QB的數(shù)值也加1。 利用MAX+plusII進(jìn)行編譯，綜合，仿真，時(shí)序圖如下： 圖43 計(jì)分模塊的仿真時(shí)序圖引腳作用： 系統(tǒng)的輸入信號(hào)有：計(jì)分復(fù)位端RST，加分按鈕端ADD，減分按鈕端SUB，組別號(hào)輸入端CHOS[3..0]。仿真分析：首先應(yīng)該清楚，在計(jì)分器電路的設(shè)計(jì)中，按十進(jìn)制進(jìn)行加減分操作的，當(dāng)出現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)上升沿CLK就可以完成對(duì)參賽者加減分操作。由仿真圖310可知以下情況：（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)計(jì)分復(fù)位端RST=1時(shí)，并且組別輸入信號(hào)CHOS=0000,其中的組別輸入信號(hào)是搶答鑒別模塊的輸出信號(hào)，計(jì)分器復(fù)位，此時(shí)以上四組都不會(huì)產(chǎn)生加減分操作。當(dāng)CHOS=0001時(shí)，組別顯示為A組，此時(shí)主持人利用計(jì)分器對(duì)A組進(jìn)行加減分操作；當(dāng)CHOS=0010時(shí)，組別顯示為B組，此時(shí)主持人則利用計(jì)分器對(duì)B組進(jìn)行加減分操作；當(dāng)CHOS=0100時(shí)，組別顯示為C組，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)C組進(jìn)行加減分操作；當(dāng)CHOS=1000時(shí)，組別顯示為D組，此時(shí)對(duì)D組進(jìn)行加減分操作。當(dāng)CHOS=1000時(shí)，即D搶答成功時(shí)，加分鍵ADD輸入四個(gè)脈沖，DD1加到4，說明加分成功，成績(jī)變?yōu)?40分。減分的仿真與此類似，因?yàn)槭且约臃▽?shí)現(xiàn)，本質(zhì)與加分相同，當(dāng)計(jì)分復(fù)位端RST=0時(shí)，可以計(jì)分。當(dāng)CHOS=1000時(shí)，即D搶答成功時(shí)，減分鍵SUB輸入四個(gè)脈沖，DD1加到4，說明減分成功，成績(jī)變?yōu)?0分。 利用MAX+plusII進(jìn)行編譯，綜合，仿真，時(shí)序圖如下： 圖44數(shù)顯模塊的仿真時(shí)序圖引腳作用： 輸入信號(hào)：AIN4； 輸出信號(hào)：DOUT7。5 總結(jié) 此次搶答器設(shè)計(jì)結(jié)果通過Max+PlusⅡ的仿真，證明了本產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)用中的正確性，完全可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期任務(wù)的要求，在有一組信號(hào)搶答成功后蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，在兩組或兩組以上信號(hào)同時(shí)搶答時(shí)視搶答無效，蜂鳴器不予響應(yīng)。 對(duì)該設(shè)計(jì)的建議，搶答成功后各組臺(tái)號(hào)燈具有記憶功能，這一點(diǎn)會(huì)造成即使下一輪搶答沒有搶答成功者（即有兩人或兩人以上同時(shí)按下?lián)尨鹌鳎?，之前被點(diǎn)亮的led燈會(huì)仍然保持點(diǎn)亮狀態(tài)。，本產(chǎn)品還有需要改進(jìn)的地方，如管腳過多，實(shí)際連接時(shí)不夠簡(jiǎn)潔，容易造成連接錯(cuò)誤。致 謝在這次設(shè)計(jì)中，我花了不少的時(shí)間，其中有苦也有樂。因?yàn)橐粋€(gè)人的能力畢竟有限，在設(shè)計(jì)方面難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的錯(cuò)誤，但正是這些錯(cuò)誤促進(jìn)了我的進(jìn)步。在這次課程設(shè)計(jì)中，我真正體會(huì)到了知識(shí)的重要性。最后，在設(shè)計(jì)的過程中我進(jìn)一步養(yǎng)成了軟件設(shè)計(jì)的方法，完成一個(gè)項(xiàng)目的的程序，進(jìn)一步了解了設(shè)計(jì)的步驟，進(jìn)一步加深了對(duì)課程的理解，增強(qiáng)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(yàn)，感謝學(xué)院及張老師給我們提供這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1