基于VerilogHDL,设计一个抢答器。（1）能够同时进行 2 位选手的抢答比赛，用 2 个按键作为抢答按钮； （2）由主持人进行系统复位和抢答控制； （3）主持人允许抢答后，计时器开始倒计时，直到有人抢答成功后，数码管上显示剩余时 间和抢答成功选手号码； （4）两名选手初始分数为 0，如果抢答选手回答正确，得 1 分；若回答错误，对方得 1 分。显示两名选手的目前分数； （5）在主持人允许前抢答被视为犯规，给出犯规标识，并自动减 1 分； （6）在一轮抢答结束后，主持人按下复位键，返回初始计时状态，以进行下一轮抢答； （7）当某个选手率先得到 5 分时，显示比赛结束

以下是一个基于VerilogHDL的抢答器设计方案，包括了主控制器、计时器、数码管模块和按键模块等。需要注意的是，这只是一个简单的实现方案，可能需要根据具体需求进行修改和扩展。

主控制器模块：

module main_control(
  input clk,        // 时钟信号
  input rst,        // 复位信号
  input key1,       // 抢答按钮1
  input key2,       // 抢答按钮2
  input en,         // 抢答使能信号
  output reg [3:0] score1,  // 选手1得分
  output reg [3:0] score2,  // 选手2得分
  output reg [3:0] time     // 剩余时间
);

  wire [1:0] winner;  // 抢答成功的选手编号
  wire [1:0] answer;  // 回答正确的选手编号
  wire [1:0] response;  // 抢答响应的选手编号
  reg [7:0] count;    // 计时器计数器

  // 计时器模块实例化
  timer timer_inst(.clk(clk), .rst(rst), .en(en), .count(count), .time(time));

  // 数码管模块实例化
  seven_segment seven_segment_inst(.data(time), .seg(seg));

  // 按键模块实例化
  key key_inst(.key1(key1), .key2(key2), .en(en), .response(response));

  // 抢答判断模块实例化
  judge judge_inst(.response(response), .winner(winner), .answer(answer));

  // 得分计算模块实例化
  score score_inst(.winner(winner), .answer(answer), .score1(score1), .score2(score2));

endmodule

计时器模块：

module timer(
  input clk,        // 时钟信号
  input rst,        // 复位信号
  input en,         // 抢答使能信号
  output reg [3:0] time,  // 剩余时间
  output reg seg     // 数码管段选信号
);

  parameter COUNT_MAX = 100000;  // 计时器最大计数值

  reg [19:0] count;  // 计时器计数器

  always @(posedge clk, posedge rst) begin
    if (rst) begin  // 复位
      count <= 0;
      time <= 0;
    end else if (en) begin  // 抢答使能
      if (count < COUNT_MAX) begin
        count <= count + 1;
      end else begin
        count <= 0;
        if (time > 0) begin
          time <= time - 1;
        end
      end
    end else begin  // 抢答未使能
      count <= 0;
      time <= 0;
    end
  end

endmodule

数码管模块：

module seven_segment(
  input [3:0] data,    // 输入数据
  output [7:0] seg     // 数码管段选信号
);

  // 数码管段选信号定义
  parameter a = 8'b 1111_1110;
  parameter b = 8'b 1111_1101;
  parameter c = 8'b 1111_1011;
  parameter d = 8'b 1111_0111;
  parameter e = 8'b 1110_1111;
  parameter f = 8'b 1101_1111;
  parameter g = 8'b 1011_1111;
  parameter h = 8'b 0111_1111;

  // 数码管数据转换
  always @(*) begin
    case (data)
      4'b0000: seg <= a;
      4'b0001: seg <= b;
      4'b0010: seg <= c;
      4'b0011: seg <= d;
      4'b0100: seg <= e;
      4'b0101: seg <= f;
      4'b0110: seg <= g;
      4'b0111: seg <= h;
      default: seg <= 8'b1111_1111;
    endcase
  end

endmodule

按键模块：

module key(
  input key1,       // 抢答按钮1
  input key2,       // 抢答按钮2
  input en,         // 抢答使能信号
  output reg [1:0] response  // 抢答响应的选手编号
);

  always @(key1 or key2 or en) begin
    if (en) begin  // 抢答使能
      if (key1 && !key2) begin
        response <= 2'b01;  // 选手1抢答
      end else if (key2 && !key1) begin
        response <= 2'b10;  // 选手2抢答
      end else begin
        response <= 2'b00;  // 无人抢答
      end
    end else begin  // 抢答未使能
      response <= 2'b00;
    end
  end

endmodule

抢答判断模块：

module judge(
  input [1:0] response,  // 抢答响应的选手编号
  output reg [1:0] winner,  // 抢答成功的选手编号
  output reg [1:0] answer   // 回答正确的选手编号
);

  parameter TIMEOUT = 30;  // 抢答超时时间（单位：秒）

  reg [4:0] timeout;  // 抢答超时计数器

  // 抢答响应检测
  always @(response) begin
    if (response == 2'b00) begin
      timeout <= 0;
    end else begin
      timeout <= timeout + 1;
    end
  end

  // 抢答结果判断
  always @(response, timeout) begin
    if (timeout >= TIMEOUT) begin
      winner <= 2'b00;  // 无人抢答成功
      answer <= 2'b00;
    end else if (response == 2'b01) begin
      winner <= 2'b01;  // 选手1抢答成功
      answer <= 2'b10;  // 选手2回答正确
    end else if (response == 2'b10) begin
      winner <= 2'b10;  // 选手2抢答成功
      answer <= 2'b01;  // 选手1回答正确
    end else begin
      winner <= 2'b00;  // 无人抢答成功
      answer <= 2'b00;
    end
  end

endmodule

得分计算模块：

module score(
  input [1:0] winner,    // 抢答成功的选手编号
  input [1:0] answer,    // 回答正确的选手编号
  output reg [3:0] score1,  // 选手1得分
  output reg [3:0] score2   // 选手2得分
);

  // 初始得分为0
  initial begin
    score1 = 0;
    score2 = 0;
  end

  // 得分计算
  always @(winner, answer) begin
    if (winner == answer) begin
      if (winner == 2'b01) begin
        score1 <= score1 + 1;
      end else if (winner == 2'b10) begin
        score2 <= score2 + 1;
      end
    end else begin
      if (winner == 2'b01) begin
        score2 <= score2 + 1;
      end else if (winner == 2'b10) begin
        score1 <= score1 + 1;
      end
    end
  end

endmodule