8．数字抢答器设计 设计任务与要求： （1）设计一个可容纳8组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用； （2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，即某个选手抢答成功之后，其他选手抢答无效； （3）设置一个主持人“复位”按钮。主持人按下“复位”按钮后，才能开始抢答，某个选手成功抢答后，选手前面的指示灯点亮，同时扬声器发出3秒的声响。

这个数字抢答器可以通过以下步骤来设计：

1.硬件设计

首先，我们需要一个微控制器，可以选择Arduino或者其他单片机。然后，我们需要8个按钮和8个LED指示灯来分别代表8个参赛队伍。还需要一个扬声器来发出抢答成功的声音。最后，我们需要连接这些组件的电路板。

2.软件设计

在软件方面，我们需要编写代码来实现抢答器的功能。具体来说，我们需要完成以下任务：

- 初始化：将每个参赛队伍的按钮和LED指示灯设为输入和输出端口。
- 等待复位：在开始抢答之前，我们需要等待主持人按下“复位”按钮。此时，我们可以让扬声器发出一个声音来提醒参赛者准备好了。
- 抢答：当主持人按下“复位”按钮之后，参赛者可以按下他们所在的队伍的按钮来抢答。程序会检测哪个队伍首先按下了按钮，并将该队伍的LED指示灯点亮，并且扬声器会发出3秒的声音来提醒大家。
- 锁定：一旦有队伍抢答成功，其他队伍的按钮将不再起作用，直到主持人按下“复位”按钮。
- 复位：当主持人按下“复位”按钮时，所有的LED指示灯都会熄灭，程序会回到等待复位的状态。

3.测试和调试

完成软件和硬件设计后，我们需要进行测试和调试来确保抢答器能正常工作。我们应该测试所有的按钮和LED指示灯，并确保锁定功能正常工作。我们还需要测试扬声器是否能发出预期的声音。如果有问题，我们需要对代码进行调试，以确保所有功能都能正常工作。

最终，我们就可以将数字抢答器交给主持人使用，让参赛者们在比赛中进行抢答了。

相关问题

1.请用经验法进行四组抢答器设计:智力竞赛,分四组,每组有一个抢答按纽(sb1～s

经验法进行四组抢答器设计的步骤如下：
首先，确定每个抢答器的设计要求。在智力竞赛中，抢答器需要具有快速响应、稳定性强的特点，以确保比赛的公平性和顺利进行。

其次，选择合适的材料和电子元件进行抢答器的制作。可以考虑使用塑料或金属材料制作外壳，内部电子元件则需要选择响应速度快、耐用的开关和线路板。

然后，根据比赛的要求，确定抢答器的外形和按纽的位置。每个组的抢答器需要有明显的区分，可根据队伍的颜色或标识进行设计。

最后，进行实际的制作和测试。按照设计要求，制作四组抢答器，并进行测试确保其稳定性和灵敏度。可以通过模拟比赛的方式来测试抢答器的实际效果。

通过经验法进行四组抢答器的设计，可以确保抢答器在智力竞赛中起到准确、公平的作用，提升比赛的竞争性和观赏性。同时，也可以通过实际制作和测试，不断改进和完善抢答器的设计，以满足不同比赛需求。

数字式竞赛抢答器课程设计

数字式竞赛抢答器可以采用FPGA实现。具体的课程设计如下：

1. 抢答器电路设计
设计一个三人抢答器电路，包括控制电路和抢答器电路。其中，控制电路主要由一个时钟电路和一个计数器组成。时钟电路用来提供计数器的时钟信号，计数器则用来进行计数。在三人抢答器中，计数器的计数范围为0-2，分别对应三个抢答器的编号。当计数器的计数值改变时，会通过一个译码器将计数器的值转换为对应的抢答器控制信号，控制相应的抢答器状态。抢答器电路主要由三个触发器、三个门电路和一个与非门电路组成。当计数器的计数值与某个抢答器的编号相同时，对应的触发器会被触发，输出一个高电平信号。此时，与非门的两个输入都是高电平，输出为低电平，表示该抢答器已被按下。同时，通过门电路将其他两个抢答器的信号屏蔽，避免多人同时按下。

2. VHDL代码编写
使用VHDL语言编写抢答器的代码。包括计数器、译码器、触发器、门电路和与非门电路等模块的设计和实现。根据设计要求，将这些模块进行连接，生成一个完整的三人抢答器电路的VHDL代码。

3. 软件编程
使用Quartus软件进行FPGA编程。将VHDL代码烧录到FPGA芯片中，使其可以正常工作。

4. 硬件连接
将FPGA芯片与其他电路进行连接，包括时钟电路、LED灯和按键等。通过LED灯显示当前抢答器的状态，通过按键测试抢答器的功能。

5. 系统测试
进行系统测试，包括对抢答器的计时、抢答器的灵敏度和稳定性等方面进行测试。根据测试结果，对抢答器进行优化和改进，以提高其性能和使用效果。

综上所述，数字式竞赛抢答器的课程设计是基于FPGA实现的三人抢答器电路设计，包括VHDL代码编写、软件编程、硬件连接和系统测试等方面。通过这个课程设计，可以加深对数字电路和FPGA编程的理解和掌握，提高学生的实际动手能力和创新能力。