基于FPGA八路电子抢答器设计.doc

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1、基于FPGA八路电子抢答器设计学生：吴知龙学号：班级：12电科二班学院：电子工程与电气自动化日期：2014.12.14基于FPGA八路电子抢答器设计摘要：本文基于八路电子抢答器基本原理，充分利用Altera公司的FPGA芯片CycloneⅡEP2C5T144在软件Max+plusII10.0和硬件实验箱（ZY11EDA13BE）的平台上完成了八路电子抢答器的设计。设计中充分对八路电子抢答器每个模块的特点进行了分析和优化，节省系统资源。设计完成时在实验箱平台进行验证，对8个输入抢答信号进行锁存，并且无法进行下一次抢答，将抢答信号输出，用数码管

2、进行显示等。关键词：抢答器现场可编程逻辑门阵列Abstrsct:Inthispaper,basedonthebasicprincipleofeight-channelelectronicbuzzer,makefulluseoftheCycloneFPGAchipofAlteracompanyⅡEP2C5T144inMax+plusII10.0softwareandhardwareexperimentbox(ZY11EDA13BE)platformscompletedeight-waydigitalviestoanswerfirstdevic

3、edesign.Fullytoeight-wayelectronicbuzzerinthedesignofthecharacteristicsofeachmoduleareanalyzedandoptimized,savesystemresources.Designisfinishedinexperimentboxplatformforvalidation,to8viestoanswerfirstinputsignalislatched,andcouldnotbenexttimeviestoanswerfirst,viestoanswerf

4、irstsignaloutput,usingdigitaltubedisplay,etc.Keyworld:responderFPGA1引言1.1EDA概述20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极

5、大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。    EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公

6、司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。 1.2VHDL概述VHDL语言是一种用于电路设计的高级语言。它在80年代的后期出现。最初是由美国国防部开发出来供美军用来提高设计的可靠性和缩减开发周期的一种使用范围较小的设计语言 。VHDL翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言，主要是应用在数字电路的设计中。目前，它在中国的应用多数是用在FPGA/CPLD/EPLD的设计中。当然在一些实力较为雄厚的单位，它也被用来设计ASIC。 VHDL主要用于描述数字系统的结构

7、，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体分成外部和内部，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。 2设计要求八路电子抢答器是为竞赛抢答而设计的一种优先判决器，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题做出判断，并按下抢答按键回答问题，我们称之为抢答器 。抢答器应用非常广泛，可以涉及很多方面，例如，通信方面，可以对多

8、种信号进行优先判决，从而做出相应的工作，并且其他信号不予干扰。 航空航天方面，可以对多路信号进行锁存和判决，从而达到应用的效果。本文所设计的八路电子抢答器，是利用Altera公司