html编写抢答器,四人抢答器VHDL编写程序控制Quartus II

时间: 2023-08-14 16:03:42 浏览: 167

基于QuartusII的EDA综合实验——抢答器

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在电子设计自动化（EDA）领域，Quartus II是一款由Altera公司开发的综合性软件工具，主要用于FPGA（Field Programmable Gate Array）的设计、仿真、综合、编程和调试。本实验“基于QuartusII的EDA综合实验——抢答器”旨在通过实际操作，让学生深入理解数字逻辑电路设计的基本原理和流程，以及Quartus II软件的使用方法。实验中，抢答器的设计包含了6个参赛者按钮和1个主持人按钮，这要求我们构建一个能够处理多个输入信号并产生相应输出的数字系统。每个参赛者按钮代表一个输入，主持人按钮则用于启动或复位抢答过程。当主持人按下开始按钮后，抢答系统进入工作状态，此时任何参赛者按下按钮，都会触发相应的反应。在硬件描述语言（HDL）如VHDL或Verilog中，我们需要定义这些输入和输出信号，并编写逻辑代码来实现所需的功能。例如，对于抢答器的逻辑，可以使用计数器来跟踪哪个按钮被按下，然后用译码器来点亮对应的指示灯和数码管，显示抢答者的编号。在Quartus II中，这些HDL代码会经过综合，转化为FPGA可配置的逻辑门电路。 Quartus II的使用流程通常包括以下几个步骤： 1. **项目创建**：使用eda.qpf文件创建一个新的Quartus II工程，该文件是项目配置文件，包含了项目设置和编译流程的详细信息。 2. **设计输入**：编写HDL代码，实现抢答器的逻辑功能。这可能包括定义实体、结构体，以及必要的进程和函数。 3. **编译与仿真**：在Quartus II中编译代码，检查语法错误和逻辑错误。同时，可以使用集成的ModelSim进行功能仿真，验证设计是否符合预期。 4. **时序分析**：通过时序分析确保设计在实际速度下能正常工作，检查是否存在时钟约束等问题。 5. **适配与下载**：将优化后的设计配置到FPGA硬件中。Quartus II会生成适配报告，并提供编程文件（如.jic或.sof），通过JTAG接口将设计烧录到FPGA芯片上。 6. **硬件测试**：连接实物电路，通过示波器、逻辑分析仪等工具进行硬件测试，确认抢答器在真实环境中的行为是否与设计一致。通过这个实验，学生不仅可以掌握Quartus II的基本操作，还能学习到数字电路设计中的并行处理、计数、译码等概念，对数字逻辑和FPGA设计有更直观的理解。此外，实验也强调了复用和模块化设计原则，这对于提高设计的可读性和可维护性至关重要。在实践中，这样的经验将为将来在更复杂的嵌入式系统和数字系统设计中打下坚实的基础。

抢答器的HTML页面可以使用以下代码： ```html <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>抢答器</title> </head> <body> <h1>抢答器</h1> <p>请点击下面的按钮，开始抢答</p> <button onclick="sendRequest()">抢答</button> <script> function sendRequest() { var xhttp = new XMLHttpRequest(); xhttp.onreadystatechange = function() { if (this.readyState == 4 && this.status == 200) { alert(this.responseText); } }; xhttp.open("GET", "response.php", true); xhttp.send(); } </script> </body> </html> ``` 这个页面中包含一个按钮，点击按钮会向服务器发送请求，并在服务器返回响应时显示响应内容。接下来是VHDL程序的代码，用于控制抢答器。这个程序可以在Quartus II中使用。 ```vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity buzzer is port ( clk : in std_logic; rst : in std_logic; buzzer : out std_logic ); end buzzer; architecture rtl of buzzer is signal count : unsigned(15 downto 0) := (others => '0'); begin process (clk, rst) begin if rst = '1' then count <= (others => '0'); buzzer <= '0'; elsif rising_edge(clk) then if count = 39999 then count <= (others => '0'); buzzer <= '1'; else count <= count + 1; buzzer <= '0'; end if; end if; end process; end rtl; entity qiangda is port ( clk : in std_logic; rst : in std_logic; button : in std_logic; led : out std_logic; buzzer : out std_logic ); end qiangda; architecture rtl of qiangda is signal state : integer := 0; signal count : unsigned(15 downto 0) := (others => '0'); begin buzzer_inst : buzzer port map (clk => clk, rst => rst, buzzer => buzzer); process (clk, rst) begin if rst = '1' then state <= 0; count <= (others => '0'); led <= '0'; elsif rising_edge(clk) then case state is when 0 => if button = '1' then state <= 1; count <= (others => '0'); end if; when 1 => if button = '0' then state <= 2; count <= (others => '0'); elsif count = 19999999 then state <= 0; count <= (others => '0'); led <= '1'; else count <= count + 1; end if; when 2 => if button = '0' then state <= 1; count <= (others => '0'); end if; end case; end if; end process; end rtl; ``` 这个程序中包含两个实体。第一个实体是buzzer，用于控制蜂鸣器的鸣叫。第二个实体是qiangda，用于控制抢答器的状态。抢答器有三种状态：等待状态、抢答状态和停止状态。在等待状态下，抢答器等待用户点击抢答按钮。在抢答状态下，抢答器开始计时，等待用户抢答。在停止状态下，抢答器停止计时，并且点亮LED指示灯。在Quartus II中编写程序时，需要将这两个实体分别保存为buzzer.vhd和qiangda.vhd，并将它们添加到一个新的工程中。然后，使用图形用户界面创建一个顶层实体，并将buzzer和qiangda实例添加到它里面。最后，编译设计并将其下载到FPGA板上。

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