VHDL实现：数字竞赛抢答器的EDA设计与实现

"EDA课程设计项目，利用VHDL语言在EDA平台上实现了一个数字式竞赛抢答器，具备抢答鉴别、锁存、计分、显示等功能，支持四组参赛者，具有主持人复位、加分、减分等操作。设计分为抢鉴别模块、抢答计分模块和显示译码模块，计分显示通过外接译码器进行。" 在电子设计自动化（EDA）的课程设计中，数字式竞赛抢答器是一个典型的硬件描述语言（如VHDL）实践项目。这个设计目标是构建一个能够公平、准确地判断第一抢答者，并具有计分功能的系统，特别适合于智力竞赛类活动。系统的主要功能包括： 1. **抢答按钮**：系统为四组参赛者分别配备一个抢答按钮，用于参赛者进行抢答。 2. **第一信号鉴别与锁存**：系统具有鉴别并锁定第一抢答者的能力，一旦某组成功抢答，其他组的按钮将失效，确保抢答的公正性。 3. **主持人复位按钮**：主持人可以通过一个“复位”按钮启动抢答，复位后所有状态清零，等待下一轮抢答。 4. **显示与音响**：抢答成功后，相应的组别指示灯亮起，扬声器发出音响，以直观地告知观众和参赛者结果。音响持续2-3秒。 5. **计分功能**：系统内含计分电路，每组初始分数为100分，主持人根据答题情况通过加分或减分按钮调整各组分数。 系统设计方案将功能模块化，主要包括： - **抢鉴别模块（QDJB）**：负责检测并锁定第一抢答信号，同时阻止其他组的无效抢答。 - **抢答计分模块（JFQ）**：接收主持人的加分和减分命令，更新各组的分数，并将结果显示出来。 - **显示译码模块（YMQ）**：处理显示控制信号，对组别显示和计时显示进行译码，其中组别显示内置译码器，计分显示则通过外部译码器连接。 在工作流程上，当主持人按下CLR按钮启动系统后，四组参赛者可以进行抢答。最先按下按钮的组别，其对应的指示灯亮起，组别显示数码管显示该组编号，同时扬声器发出音响。随后，主持人根据答题情况通过ADD和ACC按钮调整分数，计分显示模块实时更新并显示各组得分。一轮结束后，主持人再次清零，系统准备下一轮抢答。 这个设计充分展示了EDA技术在数字系统设计中的应用，以及VHDL语言在实现复杂逻辑功能上的灵活性。通过这样的实践项目，学生可以深入理解硬件描述语言、数字逻辑、信号处理和接口设计等多个方面的知识。