数字抢答器课程设计_王革思new

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1、文章编号:1009－2552(2012)09－0118－03中图分类号:TP391．7文献标识码:A数字抢答器课程设计王革思，杨大伟，谢红，李万臣(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨150001)摘要:设计一种集抢答、定时、计时、违例、组号显示、声讯、自动复位的智能化竞赛设备。采用EDA技术进行了电路设计与仿真，硬件电路已在自主研发的FPGA创新开发实验箱上实现，技术性能达到了设计要求。关键词:抢答器;电路设计;FPGA;仿真CoursedesignfordigitalpreemptiveanswerWANGGe-si，YANGDa-wei，XIEHong，LIWa

2、n-chen(SchoolofInformationandCommunication，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract:Designofanintelligentraceequipment，ithaspreemptiveanswer，timing，unauthorized，groupdisplay，voice，andautomaticresetfunction．UsingEDAtechnologydesignsandsimulatesthecircuit．Thehardwarecircuitha

3、salreadybeenrealizedbyaFPGAinnovativedevelopmentexperimentboxwhichresearchedanddevelopedbyourselves，andthetechnicalperformanceofthecircuitcanmeetthedesignrequirements．Keywords:preemptiveanswer;circuitdesign;FPGA;simulation0引言键，表示放弃抢答，秒时钟自动停止;③主持人未按在经济、科技高速发展的今天，人才已成为社会下启动键时，某选手就按下抢答键，对应席位

4、指示闪最重要的资源之一。人才选拔活动愈加频繁，竞争动，表示犯规抢答。另外，当第一个选手按下抢答键日益激烈。为了减少主持人的主观判断误差，便于后，电路将其它各组按键封锁，使其不起作用。采用监督，公平公正，需要设计一种性能稳定可靠、成本动态扫描方式显示时间。电路可自动复位或由主持低、技术先进的知识竞赛抢答器。目前，形式多样的人将其复位。抢答器已广泛服务于电视台、商业机构、学校及企事1．2主要技术性能指标业单位，为各种竞赛增添了知识性、娱乐性和刺激(1)选手席位数量:8个。性。在已开发的知识竞赛抢答器产品中主要采用采(2)席位指示灯:LED发光二极管单片机技术、数字集成电路及P

5、LC技术等。文中设正常抢答:亮计的抢答器以FPGA器件为核心，具有可靠准确的犯规抢答:闪烁判别能力，计时精确，使用简单等特点。(3)抢答时间范围:0s～30s。1总体方案设计(4)时间显示方式:LED数码管，两位，共阳极，1．1系统功能动态扫描。将智力竞赛抢答器设计为三种工作方式:①主(5)抢答速度识别时间:1/1000s。持按下启动键后，秒时钟计时开始，在规定时间30s之内某选手按下抢答键时，对应席位指示灯亮，表示收稿日期:2011－10－27作者简介:王革思(1960－)，男，高级工程师，主要研究方向为信息正常抢答，秒时钟自动停止;②主持人按下启动键智能检测理论与技术

6、，现代通信系统与通信技术，智能控后，秒时钟计时开始，30s时还没有选手按下抢答制与智能优化等。—118—(6)按键锁定方式:自动。答键、锁存器组成;时间显示子系统由计时器、动态(7)复位方式:自动，延迟时间为9s。扫描译码电路和LED数码管组成;席位指示子系统2系统设计描述由席位灯驱动电路、发光二极管组成;时钟子系统由2．1电路结构时钟信号源、分频器组成;控制器由启动键、启动电根据总体设计方案，将智力竞赛抢答器划分成路、判断电路和复位电路组成。智力竞赛抢答器电四个子系统和一个控制器。其中，输入子系统由抢路结构如图1所示。图1智力竞赛抢答器电路结构2．2电路工作原理在图1中

7、，主持人按下启动键后，启动电路输出信号Q为高电平，计时器开始对1Hz时钟信号进行计数，经过译码后显示计时时间(00s～30s)。当某选手按下抢答键时(高电平有效)，该信号被锁存器保存起来，并经过席位灯驱动电路输出高电平，对应的发光二极管亮，表示正常抢答。同时，判断电路输图2启动电路出信号T为高电平，使计时器停止计数，锁存器处S=1，启动电路处于等待状态。主持人按下启动键于保持状态，其它各组选手再按键无效。若没有选时，从START端输入一个脉冲，D触发器被置成1手按下抢答键，计时到30s时自动停止，输出信号状态，即Q=1，表示选