数字竞赛抢答器

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1、长沙学院课程设计说明书题目数字竞赛抢答器的设计系(部)电子与通信工程系专业电气工程及其自动化班级一班姓名卢玉芳学号2009042124指导教师瞿瞾谢明华起止日期2011-12-19至1-1EDA技术课程设计任务书系（部）：电子与通信工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：谢明华-19-课题名称数字竞赛抢答器的设计设计内容及要求（1）课题内容：1、设计一个可容纳3组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。3、设置一个主持人“复位”按钮。4、主持人复

2、位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有指示灯显示抢答组别，扬声器发出1秒的音响。5、设置一个计分电路，每组开始预置10分，由主持人记分，答对一次加1分，答错一次减1分。要求进行按键防抖动设计。（2）主要任务：完成该系统的硬件和软件的设计，并制作出实物装置，调试好后并能实际运用（指导教师提供制作所需的器件），最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。设计工作量1、VHDL语言程序设计；2、波形仿真；3、在实验装置上进行硬件测试，并进行演示；4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分

3、析、硬件测试、调试过程，参考文献、设计总结等。进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第1天课题介绍，答疑，收集材料第2天设计方案论证第3天进一步讨论方案,对设计方案进行必要的修正，方案确定后开始进行VHDL语言程序设计第4天设计VHDL语言程序第5~9天在实验装置上进行硬件测试，对VHDL语言程序进行必要的修正，并进行演示教研室意见年月日系（部）主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表-19-姓名卢玉芳学号2009042124专业电气工程及其自动化班级一班设计题目数字竞赛抢答器指导教师谢明华指导教师意见：评

4、定等级：教师签名：日期：答辩小组意见：评定等级：　　　　　答辩小组长签名：　　　　　日期：　　　　教研室意见：教研室主任签名：日期：　系（部）意见：系主任签名：　　　　　　　　日期：　　　　　说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；目录-19-一．总体设计思想………………………………5二．设计步骤和调试过程……………………………51.抢答器鉴别锁存模块…………………………52.抢答器计分模块………………………………63.蜂鸣模块………………………………………94.译码模块……………………………………

5、…95.动态扫描模块…………………………………106.总体模块………………………………………117.各引脚分配………………………………16三．仿真及仿真结果分析……………………17四、结论及心得体会…………………………18五、参考文献…………………………………19-19-一、总体设计思想1.基本要求：1）、设计一个可容纳3组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。2）、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。3）、设置一个主持人“复位”按钮。4）、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电

6、路得到信号后，有指示灯显示抢答组别，扬声器发出1秒的音响。5）、设置一个计分电路，每组开始预置10分，由主持人记分，答对一次加1分，答错一次减1分。要求进行按键防抖动设计。2.基本原理本设计为三路智能抢答器，所以这种抢答器要求有三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；同时该系统还应有复位、分数置位功能。抢答过程：主持人按下系统复位键（RST），系统进入抢答状态，计分模块输出初始信号给数码显示模块并显示出初始值10。当某参赛组抢先将抢答键按下时，系统将其余两路路抢答信号封锁，

7、同时蜂鸣器发出声音提示，该组对应的指示灯显示信号，从而显示出该抢答成功组，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，开始回答问题。根据答题的正误来确定加分或减分，并通过数码显示模块将成绩显示出来。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，并用多个进程联系起来。二、设计步骤和调试过程模块设计和相应模块程序将该任务分成几个模块进行设计，分别为：抢答器鉴

8、别锁存模块、抢答器计分模块、蜂鸣模块、译码模块、动态扫描模块，最后是撰写顶层文件。抢答器鉴别锁存模块：抢答器鉴别模块在这个模块中主要实现抢答过程中的抢答功能，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。其中有三个抢答信号A1，B1，C1；抢答状态显示信号states；系统复位