8路智力竞赛抢答器

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1、成都学院（成都大学）课程设计报告智力竞赛抢答器摘要：在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等各种手段批示出第一抢答者。同时，还可以设置计分、犯规及奖惩记录等各种功能。本设计利用EDA技术，可容纳8组参赛，每组设置一个按钮供参赛者抢答使用，当一组抢答器按下后蜂鸣器报警响起，由于抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能使其余的组就抢答无效，抢答的组回答问题后由主持人进行加减分，然后主持人按复位键后继续进行抢答。关键词：EDA；锁存；复位15成都学院（成都大学）课程设计报告目录第1章绪论11.1课题设计目的11.2设计要求11.

2、3课题设计环境1第2章系统的组成及工作原理22.1系统的组成框图22.2锁存电路32.3编码电路42.4译码电路5第3章系统仿真结果分析53.1锁存电路的仿真波形53.2编译电路的仿真波形63.3译码电路的仿真波形63.4智力竞赛抢答系统的仿真波形6第4章调试与操作说明74.1引脚设置84.2程序下载84.3连接引脚84.4实验操作8第5章结论9参考文献10附录程序设计代码1115成都学院（成都大学）课程设计报告第1章绪论1.1课题设计目的本课程设计是在学完EDA技术课程后的必修课程，它的目的和任务是综合利用所学EDA技术知识完成一个具有完整功能的电子系统设计，从系统顶层模

3、块的划分、各功能模块的硬件语言描述（编程）、各模块及整体电路仿真、到最后下载到可编程器件实现真实的电路，让学生亲自体验一次采用现代电子设计自动化技术完成一个电子系统设计的全过程。让学生得到一次自主使用VHDL语言描述电路功能的训练机会，从而提高对VHDL语言的使用能力，认识仿真在设计中的重要作用，提高对使用Max+plus2EDA软件工具的熟练程度，最终获得初步的电子系统设计经验，为毕业设计和将来从事电子设计的相关工作打下基础。1.2设计要求可满足8个组，同时参加竞赛。抢答器复位后，数码显示为0，在竞赛主持人出完题并示意抢答开始后，每个组都可以通过各自的按钮开关发出抢答信号

4、，抢答器一旦接收到某组最先发出的信号后，立即让数码管显出该组的组号，同时发出音响提示，且对后来组发出的抢答信号一律不与理睬。主持人用复位钮复位抢答器，数码显示归0，提示音停止，在抢答组回答完问题后，重复前述过程，可进行下一题抢答。1.3课题设计环境EDA实验箱、微型计算机、EDA设计软件Max+plusⅡ。15成都学院（成都大学）课程设计报告第2章系统的组成及工作原理2.1系统的组成框图抢答器的系统组成框图如图2-1所示。抢答按钮主持人控制开关控制电路优先编码电路锁存器译码电路译码显示报警电路主体电路电路图2-1抢答器系统组成框图电路要完成以下功能（1）优先编码电路判断抢答

5、者的编号，并由锁存器进行锁存，然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号。（2）扬声器发出短暂声响。（3）控制电路对其余输入编码进行封锁，禁止其他选手进行抢答。（4）当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关复位，以便进行下一轮抢答。由结构图（见图2-2）可知在智力竞赛抢答器设计中分为三个模块：（1）锁存电路；（2）编译电路；（3）译码电路。锁存电路编译电路译码电路Rst数码管段控制信号提示信号R1R2R3R4R5R6R7R8图2-2智力竞赛抢答器系统的结构图可以从图2-2中看出系统的大致工作流程为：复位信号R15成都学院（成都大学）课程设计报告st和八组抢答信号输入给锁

6、存器电路，然后由锁存器将信号锁存并传送给编码电路，编译电路根据输入的信号发出不同的编码信号给译码电路，以及不同的提示信号，译码电路经过译码输出数码管段控制信号，使数码管显示所对应的数字，这样人们就可以从提示信号和数码管显示的字符获得所需要的信息，达到了设计的要求。其代码见附录。2.2锁存电路锁存电路的模块图如图2-3所示。图2-3锁存电路的模块图（1）系统输入信号Rst0：系统复位信号，高电平有效。R10~R80：八个抢答信号，低电平有效。（2）系统输出信号G[7..0]：抢答结果的信号，完成抢答的选手其对应位的信号为低电平且每次最多只有一个低电平。锁存电路将复位信号rst

7、和八组抢答信号锁存，并将抢答结果信号传送给编译电路。当复位信号rst为高电平时开始抢答，此时系统复位，八个输出信号全为‘1’，选手抢答时，其对应的输入信号由‘1’变为‘0’，锁存电路将输入信号传送给输出信号，当第一个选手抢答后，锁存电路的输出信号将不会再改变，直到复位信号再次为高电平时系统复位。锁存电路的程序设计见附录。2.3编码电路编译电路的模块图如图2-4所示。图2-4编译电路的模块图（1）系统输入信号B[7…0]：由锁存电路传送的抢答结果信号。15成都学院（成都大学）课程设计报告（2）系统输出信号Q1[3…0