数字式竞赛抢答器

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1、EDA课程设计欢迎观看数字式竞赛抢答器摘要我国科技迅速发展，而电子行业这个新兴产业的发展更是日新月异，在很多行业和竞争场合都要求有公正的快速的裁决，例如体育竞技、证券、股票交易，以及各种智力竞赛等。在现在社会中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法来引起观众和参与者的极大地兴趣，在各种各样的竞赛中，往往有几组货多组选手参加，这时当主持人针对某个问题提问时，选手们都要经过比大河抢答，对于必答问题，一般都有时间限制，到时会有报警提示；对于抢答部分，先要判断哪组先按键，为了公平，就要求人们能够设计一种电路来充当裁判员，一般抢答电路由很多模块组成，本课程设计介绍了一种实用的设计

2、方法来实现四人抢答器，基于设计要求，本文主要是从锁存器及计数器功能和VHDL语言着手，但侧重点在用VHDL语言上。首先简单介绍一下数字电路、EDA、VHDL等的有关知识，其次介绍了一下设计要求和我的设计构想，再运用VHDL语言特点，写出程序代码，最后是一些总结和抢答器部分实验电路图与倒计时设计的电路图和用QuayusII软件仿真的结果部分图附录等部分。目录第一章.设计要求第二章.方案阐述论证一.基本原理二.设计框图三.抢答器的模块介绍第三章.单元电路设计一.抢答鉴别模块二.抢答计时模块三.数据选择模块四.报警模块五.顶层文件六.顶层文件七.主电路连线图第四章.参考文献设计要求1

3、.设计一个可容纳4组参赛者同时抢答，每组设置一个按钮供抢答者使用。2.设置抢答器使能信号，当此信号有效时，若参赛选手按下抢答开关，则抢答器能判断出第1抢答者并指示该组抢答成功，其他组参赛者的抢答开关不起作用。若提前抢答，则对相应的参赛者发出警报；3.系统具有清零功能，当清零信号有效时，抢答器对前一轮抢答的第1抢答者判断结果清零，恢复为初始状态；4．具有计分功能，若抢答成功者满足得分条件，则增加相应分数，答错不扣分。方案阐述论证基本原理本设计为四路智能抢答器，所以这种抢答器要求有四路不同组别的抢答输入信号，并能识别最先抢答的信号，直观地通过数显和蜂鸣等方式显示出组别；对回答问题所

4、用的时间进行计时、显示、超时报警、预置答题时间，同时该系统还应有复位、倒计时启动功能。抢答过程：主持人按下系统复位键（RST），系统进入抢答状态，计时模块和计分模块输出初始信号给数码显示模块并显示出初始值。当某参赛组抢先将抢答键按下时，系统将其余三路抢答信号封锁，同时扬声器发出声音提示，组别显示模块送出信号给数码显示模块，从而显示出该抢答成功组台号，并一直保持到下一轮主持人将系统清零为止。主持人对抢答结果进行确认，随后，计时模块送出倒计时计数允许信号，开始回答问题，计时显示器则从初始值开始以计时，在规定的时间内根据答题的正误来确定加分或不扣分，并通过数码显示模块将成绩显示出来。

5、计时至0时，停止计时，扬声器发出超时报警信号，以中止未回答完问题。当主持人给出倒计时停止信号时，扬声器停止鸣叫。若参赛者在规定时间内回答完问题，主持人可给出倒计时计数停止信号，以免扬声器鸣叫。主持人按下复位键，即RST为高电平有效状态，清除前一次的抢答组别，又可开始新的一轮的抢答。此抢答器的设计中采用自顶向下的设计思路，运用VHDL硬件描述语言对各个模块进行层次化、系统化的描述，并且先设计一个顶层文件，再把各个模块连接起来。设计框图抢答按钮优先编码电路锁存器译码电路显示电路显示电路译码电路计分电路预制报警电路控制电路主持人控制开关抢答器鉴别模块在这个模块中主要实现抢答过程中的抢

6、答功能，并能对超前抢答进行警告，还能记录无论是正常抢答还是提前抢答者的台号，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余过滤抢答封锁的功能。其中有四个抢答信号s0、s1、s2、s3；抢答使能信号s；抢答状态显示信号states,抢答与警报时钟信号clk2；系统复位信号rst；警报信号tmp。rststates[3..0]clk2tmps0s1s2s3抢答器计时模块在这个模块中主要实现抢答过程中的计时功能，在有抢答开始后进行30秒的倒计时，并且在30秒倒计时后无人抢答显示超时并报警。其中有抢答时钟信号clk2；系统复位信号rst；抢答使能信号s；抢答状态显示信号state

7、s；无人抢答警报信号warn；计时中止信号stop；计时十位和个位信号tb，ta。数据选择模块在这个模块中主要实现抢答过程中的数据输入功能，输入信号a[3..0]、b[3..0]、c[3..0]；计数输出信号s；数据输出信号y；计数脉冲clk2，实现a、b、c按脉冲轮流选通，在数码管上显示。数据选择模块a[3..0]s[1..0]b[3..0]y[3..0]c[3..0]clk2rstsjxz报警模块在这个模块中主要实现抢答过程中的报警功能，当主持人按下控制键，有限时间内人抢答或是计数到时蜂