基于VHDL语言的抢答器设计

"基于VHDL语言的抢答器设计" 在本资源中，我们将详细介绍基于VHDL语言的抢答器设计，包括抢答器的逻辑结构、设计要求、抢答器鉴别模块、抢答器计时模块、译码模块和报警模块等。 一、抢答器设计要求 1. 抢答器同时供N名选手，分别用4个按钮S0～S3表示。 2. 设置一个系统“开始复位”开关S，该开关由主持人控制（当主持人按下该开关后以前的状态复位并且开始计时抢答）。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间（0-99S）。当主持人启动“开始复位”键后，定时器进行减计时。 5. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 二、抢答器逻辑结构 抢答器的逻辑结构主要由抢答鉴别lock模块、定时模块、译码模块和报警器模块组成。在整个抢答器中最关键的是如何实现抢答封锁，在控制键按下的同时计数器倒计时显示有效剩余时间。除此之外，整个抢答器还需有一个“复位开始”信号，以便抢答器能实现清零和开始。抢答器共有3个输出显示，选手代号、计数器的个位和十位，他们输出全都为BCD码输出，这样便于和显示译码器连接。 三、抢答器鉴别模块 在这个模块中主要实现抢答过程中的抢答功能，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余个绿抢答封锁的功能。在这个模块输入端有WARN输入（以时间控制系统的WARN输出信号为信号源）、一个和“时间控制系统”公用的CLEAR端、4人抢答输入信号端S0,S1,S2,S3和有一个时钟信号端CLK，这个时钟信号是个高频信号，用以扫描S0，S1，S2，S3是否有信号输入。输出端有对应于S0，S1，S2，S3编号的4个指示灯LED和4线2进制输出端STATES（用于锁存当前的状态），还有一个STOP端用于指示S0,S1,S2,S3按钮状态（控制计时器停止）。 四、抢答器计时模块 在这个模块中主要实现定时抢答功能，包括计时器的设计和实现。当主持人启动“开始复位”键后，定时器进行减计时。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 五、译码模块 在这个模块中主要实现抢答器的译码功能，包括BCD码输出的设计和实现。抢答器共有3个输出显示，选手代号、计数器的个位和十位，他们输出全都为BCD码输出，这样便于和显示译码器连接。 六、报警模块 在这个模块中主要实现报警功能，包括扬声器的设计和实现。当选手抢答时，扬声器发出报警声响提示。 本资源详细介绍了基于VHDL语言的抢答器设计，包括抢答器的逻辑结构、设计要求、抢答器鉴别模块、抢答器计时模块、译码模块和报警模块等。