基于fpga的四路抢答器设计说明书

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1、WORD格式整理摘要本文介绍了以FPGA为基础的四路抢答器的设计，此次设计是一个有4组抢答输入，并具有抢答计时控制，按键消抖以及积分显示等功能的通用型抢答器。主持人有4个按键控制，可以进行开始抢答，对各抢答小组成绩进行相应加减操作以及所有积分重置。此次设计程序使用verilog语言编写，并且使用modelsim进行相关仿真，最后在FPGA开发板上烧录程序进行实际操作演示实现了相应功能，达到了此次设计的目的。本设计采用FPGA来做增强了时序控制的灵活性，同时由于FPGA的IO端口资源丰富，可以再本设计基础上稍加修改可以重复设计出具有多组

2、输入的抢答器。关键字：按键消抖；显示；仿真；四路抢答；学习参考资料分享WORD格式整理AbstractInthispaper,thedesignoffourchannelresponderbasedonFPGAisproposed.Thedesigncontainsfourchannelinput,andalsoithastimingfunction,button-stop-shakingfunction,scoredisplayfunction.Andtheresultofthedesignisauniversalresponder

3、.Thehosthasfourbuttonstocontrol,inordertostartresponse,addorsubthescoresforeachgroupandclearallgroupscores.Thedesignprogramusesveriloglanguagetowritesoftware.Andmodelsimisusedtosimulatethefunctiononcomputer.AtlasttheactualdesignresultsaredemonstratedontheFPGAdevelopment

4、board,andthefunctionsarewellveified.Theresultachievesthepurposeofthedesign.ThedesignusesFPGAtoenhancetheflexibilityoftimingcontrol.AtthesametimebecauseofIOportresouresinFPGAaremuchrich,ifyouwanttodesignmorechannelsresponder,youjustonlyrepeatdesignonthebasicofthedesignwh

5、ichisslightlymodified.Keywords:button-stop-shaking;display;simulate;fourchannelresponder;学习参考资料分享WORD格式整理目录1引言42FPGA原理及其相关工具软件的介绍52.1FPGA开发过程与应用52.1.1FPGA发展历程及现状52.1.2FPGA工作原理62.1.3FPGA开发流程62.2QuartusII软件72.3Simulink软件82.3.1代码仿真82.3.2门级仿真和时序仿真93实验步骤及仿真调试结果93.1功能描述及设计架构9

6、3.2抢答器程序流程图和各模块软件代码分析103.2.1抢答器程序结构及主程序流程图103.2.2主控制及按键输入模块123.2.3计时模块143.2.4BCD显示模块143.3顶层模块连线及开发板硬件配置153.4modelsim仿真194结论21谢辞22参考文献23学习参考资料分享WORD格式整理1引言随着电子技术的发展，现在的抢答器功能越来越强，可靠性和准确性也越来越高。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大。对于目

7、前抢答器的功能描述，如涵盖抢答器、抢答限时、选手答题计时及犯规组号抢答器具有抢答自锁，灯光指示、暂停复位、电子音乐报声、自动定时等功能，还有工作模式的切换和时间设定，对于这些，随着科学技术的发展，肯定还要得到进一步的改进。一般都要趋向于智能化。在各类竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一名选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答过程中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用FPGA来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。抢答器是一种应用非常广泛的设

8、备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码。现在大多数抢答器均使用高速处理芯片和数字集成电路，从开始的单片机