基于QuartusII的四组智力抢答器的设计与仿真的设计与研究

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1、学号~~~~~~~~~~~~~~密级公开北京师范大学本科毕业论文基于QuartusII的四组智力抢答器的设计与仿真学院名称：电子工程学院专业名称：电子设计学生姓名：~~~指导教师：~~教授二○一三年五月郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：摘要本设计实现了四组智力抢答器的逻辑功能，主要由

2、抢答鉴别模块、计分模块、7段译码显示模块、顶层模块等部分组成。采用VHDL语言编写代码，并在QuartusII6.0环境进行编译仿真，通过分析仿真结果，可以很好的完成抢答器的预定功能和要求。关键词：VHDL；QuartusII6.0；抢答器ABSTRACTThisdesignimplementsthelogicfunctionofthefour-groupintelligenceResponder.Itismainlycomposedoftheidentificationmoduleofansweringmachine,scoringmodule,7-segmen

3、tdecodedisplaymodule,top-levelmoduleandsoon.ThewholecodeisdescribedintheVHDLHardwareDescriptionLanguage,andcarriedonthecompilingandtestingintheQuartus

4、

5、6.0.Byanalyzingtheresultsofsimulation,itshowsthattheansweringmachinehasmeettheexpectedfunctionsandrequirements.Keywords:VHDL;QuartusI

6、I6.0;Responder目录第1章绪论11.1研究背景11.2研究目的1第2章EDA简介32.1EDA技术介绍32.2VHDL简介32.3QuartusII简介42.4可编译逻辑器件FPGA/CPLD简介5第3章四组智力抢答器的设计63.1系统设计要求63.2顶层模块的设计63.3抢答判别模块的设计103.4计分模块的设计133.57段LED显示驱动模块的设计14第4章四组智力抢答器的仿真结果164.1顶层模块的仿真结果164.2抢答判别模块的仿真结果164.3计分模块的仿真结果174.47段LED显示驱动模块的仿真结果17总结19参考文献20致谢21附录22

7、第1章绪论1.1研究背景人类社会进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。没有EDA技术的支持，想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的,但是面对当今飞速发展的电子产品市场，设计师需要更加实用、快捷的EDA工具，使用统一的集体化设计，改变传统的设计思路，将精

8、力集中到设计构想、方案比较和寻找优化设计等方面，需要以最快的速度，开发出性能优良、质量一流的电子产品，对EDA技术提出了更高的要求。传统的EDA设计方法采用自底向上的设计方法，一般先按电子系统的具体功能要求进行功能划分，然后对每个子模块画出真值表，用卡诺图进行手工逻辑简化，写出布尔表达式，画出相应的逻辑线路图，再据此选择元器件，设计电路板，最后进行实测与调试，由于无法进行硬件系统功能仿真，如果某一过程存在错误，查找和修改十分不便，所以这是一种费时、费力的设计方法,而现代电子设计技术(EDA)是自顶向下且先进高效的。在电子产品的设计理念、设计方式、系统硬件构成、设计

9、的重用性、知识产权、设计周期等方面,EDA技术具有一定的优势。所以本次设计的抢答器抛弃了传统的设计方法，选择了采用主流的EDA技术进行设计。1.2研究目的智力竞赛是“快乐学习”这一教育模式的典范，它采用在规定的一段时间内抢答和必答等方式，在给人们的生活带来乐趣的同时，也使参与者和观众在愉悦的氛围中学到一些科学知识和生活知识，因此很受大家的喜欢。但是，在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，如何计算答题时间等等问题，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现误判。所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。智能竞赛抢答器是一种应用十分

10、广泛的设备