生理刺激反应时间测试仪实验报告

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1、生理刺激反应时间测试仪目录第一章设计指标2设计指标2第二章系统概述32.1设计思想32.2可行性论证42・3各功能的组成52.4总体工作过程6第三章单元电路设计与分析73.1各单元电路的选择73.2设计及工作原理分析8第四章电路的组构与调试164.1遇到的主要问题164.2现象记录及原因分析164.3解决措施及效果174.4功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据19第五章结束语205.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明205.2总结设计的收获与体会20附图（电路总图、引脚标号21参考文献22第一章设计指标设计指标生理刺激反应时间测试仪

2、就是用于测量被测试者在受到声、光信号刺激后做岀反应动作的之后时间。设计要求如下：（1）受试者可以按“刺激源选择键”选择刺激信号是光或声。（2）当受试者按“测试开始”按键后，系统进入准备状态，“准备”灯亮，其他指示灯灭，显示器显示全零。（3）测试仪在“准备”灯亮后的nos时间内发出光刺激信号（“测试”灯亮）或声刺激信号（蜂鸣器响），“准备”灯灭。（4）档次及心海发出后测试仪开始计时，知道受试者按下“反应”键停止计时。及时单位为0.1mso（5）以七段LED数码管显示计时测量值的高3位，最低位测量值进行四舍五入处理，显示值保持到新的测量开始。（6）若

3、受试者的反应时间超过999.5ms,“溢出”灯量指示，测试计数器立即停止计时，“测试”灯灭或蜂鸣器停，“溢出”灯持续发光直到下次测试开始。（7）若受试者在刺激信号未发出前按“反应”键，“违例”指示灯亮，“准备”灯灭，并禁止刺激信号发出。此外，还要完成对MS计时器的仿真波形实现；设计中，共有4盏灯（ready准备，weili违例灯，yichu溢出灯，light等测试信号），一个蜂鸣测试信号，下降沿有效的start开始信号和resp反应信号，蜂鸣器或测试等用电平键选择,ready>weili>yichu>light为触发器产生的电平信号硬件环境测试仪

4、的控制部分以FPGA实现，光刺激信号由发光二极管产生，生刺激信号由蜂鸣器产生。“测试开始”按键和“反应”按键选择买重建产生脉冲信号，刺激源选择电平键产生电平信号。测量值采用3个七段LED数码管显示，显示方式由FPGA开发装置决定。设计在ED2开发板或LP-2900开发装置上实现。第二章系统概述2.1设计思想分析系统功能，可以设置生理刺激反应测试仪的主要控制信号为开始信号start准备信号ready＞随机信号random^测试信号test(light或fengming)＞测试计数器溢出信号yichu和违例信号weilio选择下降沿有效的点触键为“测

5、试开始”键厅“反应”键，比如LP-2900开发装置上的PS1和PS2键,则start、resp为相应按键产生的负脉冲信号。Ready,test、yichu、weili设置为触发器产生的电平信号。系统电路根据控制功能划分为刺激信号随机产生、测试计时、显示、逻辑控制、时基信号产生等五个模块。其中随机信号才用模N的延时计数器、模M的定时计数器及相应的控制逻辑产生，测试计数器才用可预置、有时能控制的4级8421BCD码十进制加计数器实现。由于正常测试时间小于Is,所以时间计数值可以不经锁存直接显示。时基电路是产生定时、延时、计时电路以及显示担描电路的时钟

6、脉冲，蜂鸣器的发声也需要音频脉冲控制。各脉冲可以根据所用FPGA开发装置的基准时钟分频获得。要完成一个符合要求的数字电路，首先要了解各个输入输出的逻辑关系，画出正确的时序分析图，可以全面地掌握系统的运行思路。根据工作原理，各信号时序关系如下：(1)“测试开始”按键产生的start负脉冲触发ready信号有效，控制test、weili、yichu、无效，并预置测试计数器处置。(2)ready信号控制延时计数器开始计数，延时时间l~2s。当延时时间到，dealy信号有效。Dealy信号等待选通模M定时计数器的溢出信号产生随机脉冲random,等待时间

7、为0〜Ms,这样，随机信号random比“测试开始”按键的作用时间之后l~M+2s出现。(3)当随机脉冲random出现后，触发test信号有效并控制ready＞dealy信号无效。Test信号点亮“测试”灯或控制蜂鸣器响，并允许测试计数器开始计时。(4)当“反应”键按下后产生resp负脉冲，使test信号无效，测试计数器停止计数。(5)若反应时间超过999・5n)s,则测试计数器产生的溢出脉冲触发yichu信号有效。yichu信号控制测试计数器停止计数。(6)若test信号五小时按下“反应”键,则resp脉冲触发weili信号有效，并控制rea

8、dy信号无效。Weili信号禁止随机脉冲产生，test信号始终无效。综上所述，生理刺激反应测试仪的参考设计原理框图如图2.1.1显示准备