智力竞赛抢答器说明

一、设计题目及要求1设计题目：智力竞赛抢答器2要求：（1）五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；（2）每人一个发光二极管，抢中者灯亮；（3）有人抢答时，喇叭响两秒钟；（4）答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0、9、8…1、0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。二、设计过程及内容1总体设计方案智力抢答器由5名选手及主持人作为共同输入端，由主持人控制总开关，当主持人按下按钮后，处于高电平状态。此时选手可以进行抢答，最先抢答的人对应的二极管发亮，同时喇叭响两秒，且数码管显示器开始进行十秒倒计时，当计时器再次为0时，喇叭再响2秒钟，主持人控制总开关可复位。方案如下:由五个高低电平（A1-A5）控制与之相应的发光二极管；第六个(B)用于主持人复位;脉冲输入信号（cp）经分频器产生需要的脉冲信号；由二极管控制数码管和其中一个喇叭响，再由数码管控制另一喇叭;因此整个课题设计可以分为4个模块，分别为抢答器，10s倒计时器，2秒计时器，分频器。2模块一抢答器逻辑图B为置零端，由主持人控制，A1—A5由每位选手控制。Q1-Q5为对应的发光二极管。主持人置低电平后,Q1-Q5都被置零；当主持人置为高电平时，抢答开始，最先抢答的人对应的二极管发光，通过与门将cp信号封锁，并输入低电平到DFF中，则其他选手按键时，输出不会改变，实现了一人抢答后，其他人不能再做答。主持人B清零后即可再次抢答。此模块的仿真波形仿真图说明：当B为高电平时，即主持人按键以后，最先抢答的是5号，此时5号对应的指示灯亮，其他选手对此时的抢答器结果无影响。3模块二10s倒计时器逻辑图此十秒钟倒计时器是由74168十进制减法计数器，它保留预制置数端、CP信号端、计数输出端，，其余的端口都置为0。LD是置零端，LD置高电平1时，74168有效，开始进行减法计算，倒计时开始。当输出0、9、---1时，D触发器输出结果总是0，不影响CP信号。当输出从1到0时，D触发器输出结果为1，则CP信号被封锁。此时倒计时器保持在0不变。若要重新开始，则把LD置0即可。此模块的仿真波形仿真图说明:当LD为1，且有cp信号时，倒计时开始098…0，最后保持0不变。4模块三二秒计时器逻辑图如图将74160接成2进制计时器，设计为两秒计时器，当clrn为0时输出端Q1Q2Q3Q4为0；当clrn为1时，CP脉冲通过，2秒倒计时开始，两秒后，输出端通过与门使CP信号封锁，使计数器保持在2不变。此模块的仿真波形仿真图说明：clm为1时，且有cp脉冲，开始2秒计时，012，到2停止，当clrm置零后，可以重新开始5模块四732分频器逻辑图三个74160十进制计数器组成一个732进制的计数器，一个732HZ的脉冲分频成1S的脉冲给10s倒计时器和二秒计时器提供时钟脉冲，当计数到732时三个计数器的LDN同时置零，重新开始计数。此模块的仿真波形仿真说明：一个732HZ的脉冲通过分频器被分频成1S的脉冲。6总逻辑图此模块的仿真波形仿真图形说明:当B为1的时候，即主持人按键以后,A5抢答成功，显示Q5是1，对应的二极管发光。QAQBQCQDQEQFQG数码管显示，倒计时开始。Speak1为1，喇叭响2秒钟。OUT输出为0，当倒计时结束时，Speak2为1，喇叭再响2秒钟。OUT输出为1。当B再被置0的时，输出被清零，可以重新开始。三、设计结论这次EDA课程设计历时两个星期。虽然只有短短的两个星期，但是学到了很多很多的东西，不仅可以巩固以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。这次设计真的让我受益匪浅，不再觉得学无所用。当然这个过程也是很辛酸的。从最初不会下载及安装MAX-Plus，到现在可以初步了解及使用它，我深入的体会了数字电路在现代高科技信息产业领域中的重要地位；从最初拿到课题分析课题，再到具体功能的实现及模块规划，再到具体逻辑图的连接，编译，仿真，直至最后的电路调试，每一个环节都让我加深了对实际问题的思考。每当一个子模块编译显示0个errors，0个warnings时，心里特别的开心。编写逻辑图有很多需要注意的地方，例如要时时刻刻记得置顶，保证在当前文件夹下操作，各元件连接不能过于紧密，要熟记常用的芯片的符号，什么地方要有节点什么地方没有节点，一定要格外小心…在波形仿真时，也会遇到困难,尤其周期和结束时间设定的不合理，想要的结果不能在波形上得到正确的显示:，反复调试有了经验，才能设定的更加合理，也会由于芯片的延迟，导致波形不能完全符合预想的效果..在连接实验箱时，哪怕一点点的不专注，都会导致电路不能实现预想的功能。通过这次课程设计使我学会了巧妙运用模块化的思想，一步一步解决问题，也充分懂得了理论与实际相结合是很重要的，认识到只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。也认识到了自己的