EDA技术实现的智力竞赛抢答器设计

"智力竞赛抢答器课程设计说明书" 本文主要介绍了一种四组参与的智力竞赛抢答器的课程设计，该设计包含了完整的硬件和软件实现过程，利用EDA技术及Quartus II 7.2软件进行开发。抢答器具备四路抢答输入，能识别并锁定最先按下抢答键的小组，同时伴有声音提示和数码管显示。此外，它还具有倒计时功能，用于限制参赛者的回答时间，超时会发出报警。 1. 抢答器功能详解： - 复位功能：主持人按下复位键后，系统初始化，显示初始计时值。 - 抢答识别：一旦有小组按下抢答键，系统能识别出最先按下的一组，锁定其信号并在数码管上显示。 - 抢答响应：最先抢答的小组触发扬声器响起，同时显示对应小组编号。 - 倒计时计数：主持人确认后，开始30秒倒计时，以秒为单位递减，计数至0时发出超时报警。 - 控制信号：主持人可暂停或恢复倒计时，防止扬声器持续鸣叫。 - 新一轮开始：完成答题后，通过复位键可以重新开始新的一轮抢答。 2. EDA技术与Quartus II 7.2软件： - EDA技术：电子设计自动化，结合多种学科，以计算机辅助完成电子系统设计，包括逻辑编译、化简、综合、布局布线和仿真测试等。 - Quartus II 7.2：Altera公司的CPLD/FPGA开发工具，提供图形化界面和VHDL等硬件描述语言，支持原理图、结构框图和VHDL设计输入，还包括平面布局、功能仿真、逻辑分析、错误定位和编程验证等功能。 3. 设计与实现： - 分析与思路：设计需考虑抢答识别、计时控制和报警机制，以及系统的复用性。 - 模块设计：主要包括抢答鉴别模块、倒计时模块、报警模块、信号产生模块和顶层模块。 - 抢答鉴别模块：实现对四路抢答信号的实时检测和优先级判断。 - 抢答倒计时模块：设定初始值并进行倒计时操作，超时触发报警。 - 报警计时模块：控制超时报警的启动和停止。 - 信号产生模块：产生系统所需的各种控制信号。 - 顶层模块：整合所有子模块，完成整体功能集成。 4. 总结： 通过本课程设计，不仅掌握了EDA技术的基本应用，还锻炼了数字系统设计能力，尤其是在FPGA/CPLD领域的实践技能。这种抢答器设计具有实用性，适用于各类知识竞赛，同时也展示了现代电子技术的灵活性和高效性。 参考文献（未提供具体内容） 整个设计过程涵盖了从需求分析、硬件描述语言编程到硬件实现的全过程，体现了电子设计自动化的优势，使得复杂的数字系统设计变得更为便捷和高效。通过这样的课程设计，学生可以深入理解数字系统的工作原理，掌握现代电子设计的方法和技术。