智力竞赛抢答器设计毕业设计

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1、1nus12方案设计与论证2343.1QuartusII简介43.2QuartusII数字系统开发流程44单元模块电路的设计和实现64.1抢答鉴别模块的设计与实现64.2计时模块的设计与实现74.3报警模块的设计与实现94.4译码显示模块的设计与实现104.5计分模块的设计与实现105硬件调试145.1总模块仿真结果145.2引脚锁定145.3程序下载146结i仑157銷■178P付录181前言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了产品的进步。现代电子产品在性能提高、复杂度增

2、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，目前己进展到深亚微米阶段，可以在儿平方厘米的芯片上集成数千万个品体管；石者的核心就是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了产品市场，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

3、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G底向上的设计方法，一般先按电了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，写山布尔表达式，両出和应的逻辑线路图，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，而现代电了设计技术(EDA)是G顶向卜且先进高效的。在电子产品的设计理念、设计方式、系统硬件构

4、成、设计的重用性、知识产权、设计周期等方面，EDA技术具有一定的优势。所以木次设计的抢芥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。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，如何计算答题时问等等问题，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G动锁存，置位，清

5、零等功能智能抢答器来解决这些问题。智能竞赛抢芥器是一种应用十分广泛的设备，在各种竞赛、抢芥场合中，它都能客观、迅速地判断出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只是由三个三极管、可控硅、发光管等器件组成的，能通过发光管的指示辨认出选手号码。现在大多数智能抢答器都是由单片机或数字集成电路构成的，并且新增了许多功能，如选手号码显示，抢按前或抢按后的计时，选手得分显示等功能。2方案设计与论证一般来说，设计一台智能抢答器，必须能够准确判断出第一位抢芥者，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

6、者，并设置一定的冋芥限制时间，让抢芥者在规定时间内芥题，主持人根据芥题结果评出最终赢家。所以我们在设计智能抢答器的模块需要满足鉴别、计时、数敁、报警等功能，具体设计要求如不：(1)抢答器可容纳四组选手，并为每组选手设置一个按钮供抢答者使用；为主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零(组别显示数码管灭灯)和抢符开始。(2)电路異省对第一抢芥信号的锁存、鉴别和显示等功能。在主持人将系统复位并发岀抢答指令后，蜂鸣器提示抢答开始，计时显示器显示初始时问并开始倒计时，若参赛选手按卜抢芥按钮，则该组別的信号立

7、即被锁存，并在组別显示器上显示该组别，同时扬声器也给出音响提示，此时，电路具备自锁功能，使其他抢芥按钮不起作用。(3)如果无人抢答，计时器倒计时到零，蜂鸣器有抢答无效提示，主持人可以按复位键，开始新一轮的抢芥。(4)抢答器具有限时抢答的功能，且一次抢答的时问由主持人设定，当主持人启动开始键后，要求计时器采用倒计时，同时倒计时到0秒时扬声器会发出声响提示。(5)参赛选手在设定的时间内抢芥，则抢芥有效，定时器停止工作，根据抢答结果由数码管妞示选手的组别，并一直保持到主持人将系统清零为止。木设计为四路智

8、能抢芥器，所以这种抢符器要求有四路不同组別的抢符输入信号，并能识别最先抢答的信号，抢答器共有三个输出敁示，选手代号、计数器的个位和十位，它们输出全部为BCD码输;11,这样便于和显示译码器连接。当主持人按下控制键、选手按下抢答键或倒计时到时蜂鸣器短暂响起。对冋答问题所用的时间进行计时、显示、超时报警、预置芥题时间，同时该系统还应有复位、倒计时启动功能。依据系统的设计要求可知，系统的输入信号有：四组的抢符按钮A、B、C、Do系统清零信号QDJB,系统时钊*信号CLK,计分复位端JFR