fpga四路抢答器设计代码

时间: 2023-12-22 11:01:19 浏览: 140
FPGA (Field Programmable Gate Array) 是一种灵活可编程的集成电路,可以通过编程来实现各种数字电路功能。四路抢答器是一种用于答题比赛或者抢答游戏中的设备,可以支持多个参与者同时抢答,并且记录抢答的顺序。 设计四路抢答器的FPGA代码需要考虑以下几个方面: 1. 输入信号:设计四个按键输入信号,每个按键对应一个参与者,用于抢答信号的输入。 2. 时序控制:使用时钟信号来控制抢答器的工作时序,确保抢答信号的顺序和时序的正确性。 3. 状态机设计:使用状态机来设计抢答器的工作状态,包括等待抢答、抢答成功、抢答失败等状态。 4. 输出控制:设计LED灯或者数码管等输出设备来显示当前抢答的结果,例如显示抢答成功的参与者编号或者显示当前抢答的问题序号。 根据以上设计要求,可以使用Verilog或者VHDL等硬件描述语言来编写FPGA代码。代码中需要包括对输入按键的检测和状态转换的逻辑,以及对输出显示设备的控制逻辑。最后,通过FPGA开发板进行编译、综合和下载,即可实现四路抢答器的设计和功能验证。
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课程设计报告 专业班级 课 程 FPGA/CPLD原理及应用 题 目 四路电子抢答器设计 学 号 姓 名 同 组 人 成 绩 2013年5月 设计目的 1.进一步掌握QUARTUS 软件的使用方法; 2.会使用VHDL语言设计小型数字电路系统; 3.掌握应用QUARTUS 软件设计电路的流程; 4.掌握电子抢答器的设计方法。 二、设计要求 1.系统总体设计 (1)设计一个可以容纳四组参赛队进行比赛的电子抢答器。 (2)具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人发出抢答指令后,若有参赛者按 抢答器按钮,则该组指示灯亮,显示器显示出抢答者的组别。同时,电路处于自锁存状 态,使其他组的抢答器按钮不起作用。 (3)具有计时功能。在初始状态时,主持人可以设置答题时间的初始值。在主持人对 抢答组别进行确认,并给出倒计时记数开始信号以后,抢答者开始回答问题。此时,显 示器从初始值开始倒计时,计到0时停止计数,同时扬声器发出超时警报信号。若参赛者 在规定的时间内回答完问题,主持人可以给出计时停止信号,以免扬声器鸣叫。 (4)具有计分功能。在初始状态时,主持人可以给每组设置初始分值。每组抢答完毕 后,由主持人打分,答对一次加1分,答错一次减1分。 (5)设置一个系统清除开关,该开关由主持人控制。 (6)具有犯规设置电路。超时抢答者,给予鸣喇叭警示,并显示规范组别。 2.设计方案 系统的输入信号有:各组的抢答按钮A、B、C、D,系统允许抢答信号STA,系统清零 信号RST,计分时钟信号CLK,加分按钮端ADD、en,减分端SUB、sta,计时使能端en时钟 信号clk,复位rst;系统的输出信号有:四个组抢答成功与否的指示灯控制信号输出口可 用a1、b1、c1、d1表示,四个组抢答时的计时数码显示控制信号,抢答成功组别显示的 控制信号,各组计分显示的控制信号。整个系统至少有三个主要模块:抢答鉴别模块; 抢答计时模块;抢答计分模块,其他功能模块(输出显示模块)。 3.如图为流程图: 开始 抢答 抢答鉴别 回答 加减分数 显示 倒计时 倒计时 犯规抢答或抢答后答题时间超时鸣喇叭警告。 4. 抢答器的顶层原理图设计: 三、详细设计 (一)抢答鉴别及锁存模块 抢答队伍共分为四组A,B,C,D。当主持人按下STA键后,对应的start指示灯亮, 四组队伍才可以按抢答键抢答,即抢答信号A,B,C,D输入电路中后,通过判断是哪个 信号最先为'1'得出抢答成功的组别1,2,3或4组,将组别号输出到相应端A1,B1,C1 ,D1,并将组别序号换算为四位二进制信号输出到STATES[3..0]端锁存,等待输出到计 分和显示单元。同时RING端在有成功抢答的情况下发出警报。其模块如下: 抢答鉴别模块 1抢答鉴别及锁存源程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity qdjb is port(STA,RST:in std_logic; A,B,C,D:in std_logic; A1,B1,C1,D1,START:out std_logic; STATES:out std_logic_vector(3 downto 0)); end qdjb; architecture one of qdjb is signal sinor,ringf,tmp,two:std_logic; begin sinor<=(A XOR B) XOR (C XOR D); two<=A and B; process(A,B,C,D,RST,tmp) begin if RST='1' then tmp<='1'; A1<='0'; B1<='0'; C1<='0'; D1<='0';START<='0';STATES<="0000"; elsif tmp='1' then if STA='1' then START<='1'; if (A='1'AND B='0'AND C='0'AND D='0' ) then A1<='1'; B1<='0'; C1<='0'; D1<='0'; STATES<="0001"; tmp<='0'; ELSIF (A='0'AND B='1'AND C='0'AND D='0') THEN A1<='0'; B1<='1'; C1<='0'; D1<='0';STATES<="0010";tmp<='0'; ELSIF (A='0'AND B='0'AND C='1'AND D='0') THEN A1<='0'; B1<='0'; C1<='1'; D1<='0'; STATES<="0011"; tmp<='0'; ELSIF (A=

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