智力竞赛抢答器设计毕业设计.docx





《智力竞赛抢答器设计毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智力竞赛抢答器设计毕业设计.docx(21页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、业设计-CAL-FENGHAI-(202END IF;TMPA:=GWYUZHI;TMPB:二 SWYUZHI;BELL=0;STAY:=O;ELSIF EN=1ANDSTAY=O,THENIF FLAG=1THENTMPA:= “OOOO”;TMPB:=OOOO”;END IF;IFTMPA=,OOOOH THENTMPA:=1001;IFTMPBOOOO THENSTAY:=1,;FINISH:=1,;N=N+1;IFSWYUZHI=OOOOH THENTMPB:=1OO1,;BELL=,1,;ELSETMPB:=SWYUZHI;TMPA:=GWYUZHI;BELL=,1,;END IF;
2、ELSE TMPB:=TMPB-“0001”;BELL=0;END IF;ELSE TMPA:=TMPA-,0001; BELL=O;END IF;ELSIF STAY=1AND FINISH=1,THENN=N+1;IF N=4 THENBELL=O,;N=O;FINISH:=,O,;END IF;ELSIF EN=OTHENSTAY=。;END IF;END IF;QA=TMPA; QB=TMPB;ITCCSn i Pawkww*CLR低电平有效,当CLR为高电平时,电路不工作。当CLR为低电平时开 始计时。如没人抢答,时间到后发出提示音。如有人抢答,答题时间到后,发 出提示音。输入:QA
3、个位,QB十位,输出:TA个位,TB十位。如仿真图所示,当计时复位信号CLR=1时,模块输出信号QA=OOOO , QB=OOOO。当预置数控制信号LDN=1可通过TA来调整QA, TA来一次高电平, 则QA的数值就加1;用TB来调整QB,通过这两个调整信号可调整参赛者答题 所需要的时间。在CLR=O, LDN=O,EN=1时,通过时钟信号CLK的上升沿来进行 到计时。通过分析,仿真完全符合预期所要达到的结果。报警模块的设计与实现报警器的设订主要是来提醒观众倒计时的开始和结束,哪位选手进行了抢 答,在这几种情况下蜂鸣器会发出2-3秒的鸣叫,便于更好的判别比赛的情 况。此模块和抢答鉴别模块、计时
4、模块、蜂鸣器相连,用以实现其功能。该系统输入信号有系统时钟信号CLK,组别输入信号CHOS,输出信号 SPEAK,用以连接蜂鸣器来进行报警。如仿真图所示,当CHOS=0001即A组抢答时,蜂鸣器SPEAK=1进行2-3秒 的鸣叫,通过分析,仿真完全符合预期所要达到的结果。VHDL部分源程序如 T:IFCHOS=0000 THENN=0; SAVE=0;ELSIF CLKEVENT AND CLK=1THENIF N SAVE=1;N SAVE=1;N SAVE=1;N SAVE=1;N NULL;END CASE;ELSESAVE=,0,;END IF;END IF;SPEAKDOUT7DOU
5、T7DOUT7DOUT7DOUT7DOUT7DOUT7DOUT7=0010000”;WHEN OTHERS=D0UT7二”1111111”;N MmvTfv Ia TTIBm : Rrrfr 2”、 wvtf l22iFnttI ,图4-4译码显示模块仿真图YMQ计分模块的设计与实现在计分器电路的设计中,按照一般的设计原则,按一定数进制进行加减即 可,但是随着计数数目的增加,要将计数数目分解成十进制并进行译码显示分 变得越来越麻烦。因此为了减少译码显示的麻烦,一般是将一个大的进制数分 解成数个十进制以内的时制数,计数器串级连接。但随着位数的增加,电路的 接口增加因此本设计采用IF语句从低往高判
6、断是否有进位,以采取相应的操 作,而且由于设计要求加减分均为10的倍数故而可以将个位一直设为0,这样 既减少了接口,又大大地简化了设计。VHDL部分源程序如下:IF (ADDEVENT AND ADD=,1,) THENIF RSTr THENPOINTS_A2:=,0001; POINTS_A1:=0000;POINTS_B2:=,0001,; POINTS_B1:=,0000;POINTS_C2:=0001n; POINTS_C1:=,0000;POINTS_D2:=,0001,; POINTS_D1:=,0000,1;ELSIFCHOS=0001, THENIF POINTS_A1=,1
7、001 THENROINTS_A1:=0000;IF POINTS_A2=,1001, THENPOINTSAZWOOOO”;ELSEPOINTS_A2:=POINTS_A2+,1,;END IF;ELSEPOINTS A1:=POINTS Al+l1;END IF;ELSIFCHOS=0010 THENIF POINTS_B1=,1001, THENPOINTS_B1:=,0000;IF POINTS_B2=,1001H THENPOINTS_B2:=,0000;ELSEPOINTS B2:=POINTS B2+T;END IF;ELSEPOINTS B1:=POINTS Bl+l;END
8、IF;ELSIFCHOS=H0100 THENIF POINTS_C1=H1001, THENPOINTS_C1:=0000”;IF POINTS_C2=H1001H THENPOINTS_C2:=,0000;ELSEPOINTS_C2:=POINTS_C2+T;END IF;ELSEPOINTS C1:=POINTS Cl+l;END IF;ELSIFCHOS=,1000 THENIF POINTS_D1=,1001, THENPOINTS Dl:=,0000H;IF POINTS_D2=,1001 THENPOINTS D2:=,0000H;ELSEPOINTS_D2:=POINTS_D2
9、+T;END IF;ELSEPOINTS_D1:=POINTS_D1+1,;END IF;END IF;END IF;AA2=POINTS_A2; AA1=POINTS_A1; AA0=0000;BB2=POINTS_B2; BB1=POINTS_B1; BB0=,0000;CC2=POINTS_C2; CC1=POINTS_C1; CC0=,0000;DD2=POINTS_D2; DD1=POINTS_D1; DD0=0000,;图4-5记分模块仿真图JFQ初始分数为100分,当ADD经过第一个上升沿时,CHOS 3输出高电 平,则对应的给D加上10分。5硬件调试总模块仿真结果在quartu
10、s II上对总的源程序进行仿真如下图所示:引脚锁定进行引脚锁定如下图所示:itottvr-M3HgCrj,QM_B2JIujmB:jfapWlXN_M32eis)8 zZ”3b3:JkAf &3B3加),.gy*ZQi9ut*njJB1J11Z.gyhXQCMputf Qmjii14V(dF%j3 lujtitipLnovt.叽733缸也丫143:3RJQXSVfMrfl姐3u5:Wee3B3M1d刈 fJS Mr1 M.f?Ci*rWJR2rid图5-2引脚锁定图程序下载引脚锁定完以后,就可以进行程序下载了,程序下载完就可以进行硬件仿 真,仿真结果如下:当按下RET时,按下一个开关确定是几组
11、抢答成功,抢答成功后,蜂鸣器 报警,此时主持人可以按下倒计时开关,倒计时时间到后,蜂鸣器会报警,如 果提前回答完毕,可以按下STOP开关,停止倒计时。6总结按照任务要求,我们设计出的抢答器具备抢答鉴别、倒计时、数码管显 示、报警提示等多种功能。本抢答器能够准确判断出第一位抢答者,并且通过 数显、蜂鸣这些途径能让人们很容易得知谁是抢答成功者。根据不同比赛的需 要,主持人可以预设一定的回答限制时间,让抢答者在规定时间内答题,主持 人根据答题结果评出最终赢家。设计制作过程中遇到的问题及解决方案:1 .VHDL语法使用不规范:当我们编写软件程序的时,遇到了编译错误。细心阅读max+plus2错误提 示
12、和所编写的程序后发现是因为VHDL语法使用错误。最后经过翻阅EDA课 本,熟悉相关语法后将其改正。2 .抢答器项目设计规模过大,与现有CPLD芯片不匹配:按照我们最初的设计方案来设计的话,抢答器还可以实现计分功能。但是 当我们编写好程序后,一经编译就会出现工程与器件无法适配的问题。查找原 因后发现是因为数码管显示分数功能占用芯片引脚过多,芯片无法匹配。最终 我们在总设计中去掉了计分功能,从而适配成功。3 .引脚锁定不完整,最终编译无法通过:处理了之前出现的几个问题后,在最后编译时未通过。细致查看了错误提 示,发现是个别管脚未锁定的原因。我们最终把各个管脚锁定号码一一检查了 一遍,从而通过了编译
13、。本设计有以下几个可以改进的地方:1 .预使本抢答器具有计分功能,可以使用引脚更多的CPLD芯片,即使用更 多的数码管来实时显示每个抢答选手的得分情况。2 .现有的声响提示模块发出的提示声音比较单调,不能满足现在的抢答比 赛要求。通过适当添加几种语音芯片,就可以让蜂鸣器在不同的情况下发出美 妙的声响,能为比赛增添不少乐趣。3 .在现有设计基础上使用无线电或红外技术,还可以使本项目升级为无线 智能抢答器。在这次设计中,我花了不少的时间,其中有苦也有泪。苦的是我付出了不 少的汗水,乐的是在付出的过程中我得到了许多,也学会了许多。因为一个人的能力毕竟有限,在设计方面难免会出现这样那样的错误,但 正是
14、这些错误促进了我的进步。根据电路的特点,我用层次化结构化设计概 念,将此项设计任务分成若干模块,规定每一模块的功能和各模块之间的接 口,然后再将各模块合起来联试,这培养了我们合作的精神,同时加深了层次 化设计的概念。在这次课程设计中,我真正体会到了知识的重要性。在设计的 过程中,遇到问题我会先独立思考,到自己不能解决的时候我就会和同学讨 论,实在解决不了我就会向指导老师请教,应该说从功能的实现到流程图的绘 制,从程序的编写到程序的检查,从程序的调试到实验报告的写作,其间每一 个过程都凝聚着大家对我的帮助。最后,在设计的过程中我进一步养成了软件设计的方法,完成一个项目的 的程序,进一步了解了设计
15、的步骤,进一步加深了对EDA这门课的理解,增强 了以后学习的兴趣,为以后的工作积累了一定的经验。7参考文献潘松,黄继业. EDA技术实用教程.第二版.M.北京:科学出版社,2005.龚尚福.微机原理与接口技术.第二版. M西安:西安电子科技大学出版社, 2008.边计年,薛宏熙.用VHDL设计电子线路.清华大学出版社,2000李伟英,谢完成.基于EDA技术的抢答器的设计与实现【J】科学技术与实现, (11).谭会生,瞿遂存.EDA技术综合应用实例与分析【M】.西安:西安电子科技大学 出版社,2004.侯伯亨,顾新.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计.西安:西安电子科 技大学出版社,1997
16、常青,陈辉煌.可变成专用集成电路及其应用与设计实践经验.北京:国防 工业出版社,19988张千里,陈光英.网络安全新技术M.北京:人民邮电出版社,20031前言12方案设计与论证23软件介绍4QuartusII 简介4QuartusII数字系统开发流程44单元模块电路的设计和实现6抢答鉴别模块的设计与实现6计时模块的设计与实现7报警模块的设计与实现9译码显示模块的设计与实现10计分模块的设计与实现105硬件调试14总模块仿真结果14引脚锁定14程序下载146结论157参考文献178附录188附录智力抢答器VHDL源程序:library ieee;use qd isport(rst,clk,sz
17、stop:in stdjogic;sO,sLs2,s3:in stdjogic;states:buffer std_logic_vector(3 downto 0);warn:out stdjogic;ta,tb:buffer stdjogic_vector(3 downto 0);void:out stdjogic);end qd;architecture qd of qd issignal st:stdjogic_vector(3 downto 0);signal co:std_logic;beginql:process(rst,clk,sO, sl,s2,s3)beginif rst=O
18、, thenvoid=C;st=0000”;elsif clkevent and clk=l thenif (sO=l or st(O)=l)and not( st(l)=,l, or st(2)=l or st(3)=ll, ) then st(O)=l;end if;if (sl=l, or st(l)=,l)and not( st(O)=l or st(2)=ll, or st(3)=l ) then st(l)=l;end if;if (s2=l or st(2)=l)and not( st(O)=l or st(l)=l or st(3)=l, ) then st(2)=l;end
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智力 竞赛 抢答 设计 毕业设计

限制150内