基于fpga的四路抢答器设计

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1、摘要本文介绍了以FPGA为基础的四路抢答器的设计，此次设计是一个宥4组抢答输入，并其冇抢答计吋控制，按键消抖以及积分显示等功能的通用型抢答器。主持人冇4个按键控制,可以进行开始抢答，对各抢答小组成绩进行相应加减操作以及所有积分重置。此次设计程序使用verilog语言编写，并且使用modelsim进行和关仿真，最后在FPGA开发板上烧隶程序进行实际操作演示实现了相应功能，达到了此次设计的目的。本设计采用FPGA来做增强了时序控制的灵活性，同时由于FPGA的10端II资源丰富，可以再木设计基础上稍加修改吋以重复设计出具冇多组输入的抢

2、答器。关键字：按键消抖；姑示；仿真；四路抢答；AbstractInthispaper，thedesignoffourchannelresponderbasedonFPGAisproposed.Thedesigncontainsfourchannelinput，andalsoithastimingfunction,button-stop-shakingfunction，scoredisplayfunction.Andtheresultofthedesignisauniversalresponder.Thehosthasfourbu

3、ttonstocontrol，inordertostartresponse，addorsubthescoresforeachgroupandclearallgroupscores.Thedesignprogramusesveriloglanguagetowritesoftware.Andmodelsimisusedtosimulatethefunctiononcomputer.AtlasttheactualdesignresultsaredemonstratedontheFPGAdevelopmentboard,andthefu

4、nctionsarewellveified.Theresultachievesthepurposeofthedesign.ThedesignusesFPGAtoenhancetheflexibilityoftimingcontrol.AtthesametimebecauseofIOportresouresinFPGAaremuchrich，ifyouwanttodesignmorechannelsresponder,youjustonlyrepeatdesignonthebasicofthedesignwhichisslight

5、lymodified.Keywords:button-stop-shaking;display;simulate;fourchannelresponder;目录1引言42FPGA原理及其相关工具软件的介绍52.1FPGA开发过程与应用52.1.1FPGA发展历程及现状52.1.2FPGA工作原理52.1.3FPGA开发流程62.2QuartusII软件62.3Simulink软件72.3.1代码仿真72.3.2门级仿真和时序仿真82实验步骤及仿真调试结采83.1功能描述及设计架构83.2抢答器程序流程图和各模块软件代码分析93.

6、2.1抢答器程序结构及主程序流程图93.2.2主控制及按键输入模块113.2.3计时模块122.2.4BCD显示模块133.3顶层模块连线及开发板硬件配置142.4modeIsim仿真174结论18谢辞错误！未定义书签。参考文献18引言随着电子技术的发展，现在的抢答器功能越来越强，可靠性和准确性也越来越高。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路和结合的方式，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品而积大。对于目前抢答器的功能描述，如涵盖抢答器、抢答限时、选手答题计时及犯规组号

7、抢答器具有抢答自锁，灯光指示、暂停复位、电子音乐报声、自动定吋等功能，还冇工作模式的切换和吋间设定，对于这些，随着科学技术的发展，肯定还要得到进-步的改进。一般都要趋向于智能化。在各类竞赛屮，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一名选手先答题，必须耍宥一个系统来完成这个任务。如果在抢答过程中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用FPGA來设计抢答器，使以上问题得以解决，即使冇两组的抢答吋间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。抢答器是一利

8、应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得

9、发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码。现在大多数抢答器均使用高速处理芯片和数字集成电路，从幵始的单片机到现在的ARM或者FPGA控制，并越來越走向成熟，同时增加了许多新功能，如选芋号码显示、抢按前或抢按