fpga抢答器设计报告

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1、Vb开办上海电力学院课程设计报告信息工程系抢答器设计报告一、设计目的：本课程的授课对象是电子科学与技术专业本科生，是电子类专业的一门重要的实践课程，是理论与实践相结合的重要环节。本课程有助于培养学生的数字电路设计方法、掌握模块划分、工程设计思想与电路调试能力，为以后从事各种电路设计、制作与调试工作打下坚实的基础二、实验器材和工具软件：PC机一台、QuartusII软件、DE2板。三、设计内容：-12-(1)抢答器可容纳四组12位选手，每组设置三个抢答按钮供选手使用。(2)电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，蜂鸣器提示抢答开

2、始，时显示器显示初始时间并开始倒计时，若参赛选手按抢答按钮，则该组指示灯亮并用组别显示器显示选手的组别，同时蜂鸣器发出“嘀嘟”的双音频声。此时，电路具备自锁功能，使其它抢答按钮不起作用。(3)如果无人抢答，计时器倒计时到零，蜂鸣器有抢答失败提示，主持人可以按复位键，开始新一轮的抢答。(4)设置犯规功能。选手在主持人按开始键之前抢答，则认为犯规，犯规指示灯亮和显示出犯规组号，且蜂鸣器报警，主持人可以终止抢答执行相应惩罚。(5)抢答器设置抢答时间选择功能。为适应多种抢答需要，系统设有10秒、15秒、20秒和3O秒四种抢答时间选择功能。一、设计具体步骤：首先把系统划

3、分为组别判断电路模块groupslct，犯规判别与抢答信号判别电路模块fgqd，分频电路模块fpq1，倒计时控制电路模块djs，显示时间译码电路模块num_7seg模块，组别显示模块showgroup模块这六个模块，各模块设计完成后，用电路原理图方法将各模块连接构成系统。各模块功能及代码：1、组别判别模块（1）功能：可容纳四组12-12-位选手，每组设置三个抢答按钮供选手使用。若参赛选手按抢答按钮，则输出选手的组别。此时，电路具备自锁功能，使其它抢答按钮不起作用。（2）原理：在每次时钟（50MHz）上升沿时判断按键，将按下按键的组别赋给一内部信号“h”（没有按

4、键按下时h=“0000”），由于人的反应速度远远小于50MHz，所以可选出最先按下按键的那组。当复位键按下时（clr=‘1’）输出g=“0000”并且将另一内部信号rst置1。当复位后（rst=‘1’）有按键按下时将h的值给输出信号g，并且将标志信号rst清零。这样就实现最快按键组别的输出与组别锁存功能。（3）程序代码：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitygroupslctisport(clock,clr:instd_logic;a,b,c,d:

5、instd_logic_vector(2downto0);g:outstd_logic_vector(3downto0));endgroupslct;-12-architecturebehave_groupslctofgroupslctissignalh:std_logic_vector(3downto0);signalrst:std_logic;beginh<="0000"when(a="000"andb="000"andc="000"andd="000")else"0001"when(a/="000"andb="000"andc="000"andd="00

6、0")else"0010"when(a="000"andb/="000"andc="000"andd="000")else"0100"when(a="000"andb="000"andc/="000"andd="000")else"1000"when(a="000"andb="000"andc="000"andd/="000")else"0000";processbeginwaitonclockuntilrising_edge(clock);ifclr='1'thenrst<='1';g<="0000";endif;ifh/="0000"thenifrst='

7、1'theng<=h;rst<='0';endif;endif;endprocess;endbehave_groupslct;2、犯规判别与抢答信号判别模块（1）功能：若参赛选手在主持人按开始键之后按抢答按钮，则使该组指示灯亮并输出选手的组别，同时蜂鸣器发出响声。选手在主持人按开始键之前抢答，则认为犯规，犯规指示灯亮并输出犯规组号，且蜂鸣器报警。-12-（2）原理：c[3..0]接组别判别模块的g[3..0]，即此时c为按键组别的信息。go接主持人的“开始”按键。由于无论是在正常情况还是犯规情况下按下按键，都必须显示按键的组别且蜂鸣器响，所以将c的值给hex以

8、输出按键组别，且在有按键按下（c/="