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1、毕业论文(设计)2013届通信工程专业班级题目基于FPGA的多路数字抢答器的设计姓名学号指导教师职称二О一三年五月二十五日内容摘要本文主要介绍了以FPGA为基础的四路数字抢答器的设计,首先对各模块的功能进行分配,此次设计主要有七个模块,依次为抢答模块、加减分模块、倒计时模块、蜂鸣器模块和数字显示模块。通过主持人的控制可以实现抢答开始,组号的显示,加减分模块,积分的显示,积分的重置,并启动倒计时模块;通过选手按键来进行标志位改变,停止倒计时,开启蜂鸣器,并为进入加减分模块做准备。此次设计程序用Verilog语言来编写,使用模块化编程思想,自上向下,通过寄存器变量来控制各个
2、模块的运行,并用QuartusII软件5.0版来进行仿真。本次设计采用FPGA来增强时序的灵活性,由于FPGA的I/O端口资源丰富,可以在此基础上稍加修改可以增加很多其他功能的抢答器,因此后期可塑性很强,因为核心是FPGA芯片,外围电路比较简单,因此便于维护,并且维护费用低。关键词VerilogHDL、四路抢答器、倒计时、仿真、显示4BasedonFPGAmulti-channeldigitalansweringdevicedesignAuthor:Tutor:AbstractThispaperdescribesanFPGA-baseddesignoffourdigit
3、alansweringdevice,firstallocatedfunctionofeachmodule,thedesignofthemainsevenmoduleswereRespondermodule,plusorminussub-module,thecountdownmodule,beepmoduleandadigitaldisplaymodule.ThecontrolcanbeachievedthroughthehostResponderstartinggroupnumberdisplay,integralresetandstartthecountdownmod
4、ule;throughkeyplayerstocarryflagchanges,turnthebuzzerandsubtractpointsforentryintothemoduletoprepare.ThedesignprocessusingVeriloglanguagetowrite,theregistervariablestocontroloperationofeachmodule,andusetheQuartusIIsoftwareversion5.0tobesimulated.ThedesignusesFPGAtoenhancetheflexibilityof
5、timing,becausetheFPGAI/Oportisrichinresources,canbeslightlymodifiedonthebasisofalotofotherfeaturescanbeaddedResponder,solateplasticityisverystrong,becausethecoreistheFPGAchip,theexternalcircuitisrelativelysimple,soeasytomaintain,andlowmaintenancecosts.KeywordsVerilogHDL,fourResponder,cou
6、ntdown,simulation,showing4目录第一章引言.................1第二章FPGA原理及相关开发工具软件的介绍32.1FPGA的简介.....32.1.1FPGA的发展与趋势.........32.1.2FPGA的工作原理及基本特点42.1.3FPGA的开发流程..52.1.4FPGA的配置...62.2软件介绍...............72.2.1VerilogHDL的介绍....................72.2.2QuartusII软件....................8第三章数字抢答器系统设计方案和主要模块113
7、.1功能描述及设计架构......113.2抢答器程序流程图以及各模块代码分析133.2.1抢答器程序结构及主程序流程图133.2.2初始化及抢答模块143.2.3加减分数模块173.2.4倒计时模块....................173.2.5蜂鸣器模块....................183.2.6重置模块及数码管显示模块193.3顶层模块连线及开发硬件配置2143.3.1电路图...........................213.3.2EP1C6Q240C8芯片及使用到的管脚分配21第四章抢答器系统仿真与分析.