搶答器課程設(shè)計(jì)

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時(shí)間：2024-03-01 格式：doc 頁數(shù)：16 大?。?3.00KB 人氣指數(shù)：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

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文檔簡介

1、　　引言　　數(shù)字電路主要是基于兩個(gè)信號,用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路我們稱之為數(shù)字電路,它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理等功能,數(shù)字電路可以分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。　　EDA簡介　　20世紀(jì)90年代

2、，國際上電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)較先進(jìn)的國家，一直在積極探索新的電子電路設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。在電子技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的應(yīng)用，已得到廣泛的普及，這些器件為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大的靈活性。這些器件可以通過軟件編程而對其硬件結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu)，從而使得硬件的設(shè)計(jì)可以如同軟件設(shè)計(jì)那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)觀念，促進(jìn)了EDA

3、技術(shù)的迅速發(fā)展。　　EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation）的縮寫，在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在EDA軟件平臺(tái)上，用硬件描述語言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、

4、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率和可行性，減輕了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。　　Verilog HDL 簡介　　Verilog HDL是一種硬件描述語言（HDL:Hardware Discription Language），是一種以文本形式來描述數(shù)字系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)和行為的語言，

5、用它可以表示邏輯電路圖、邏輯表達(dá)式，還可以表示數(shù)字邏輯系統(tǒng)所完成的邏輯功能。Verilog HDL 有如下特點(diǎn)：　　1)能夠在不同的抽象層次上，如系統(tǒng)級、行為級、RTL級、門級和開關(guān)級，對設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行精確而簡練的描述。　　2)能夠在每個(gè)抽象層次的描述上對設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的錯(cuò)誤，縮短設(shè)計(jì)周期，并保存整個(gè)設(shè)計(jì)過程的正確性。

6、;　　3)由于代碼描述與工藝過程實(shí)現(xiàn)無關(guān)，便于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，提高設(shè)計(jì)的可重用性。如果有C語言的基礎(chǔ)，只需很短時(shí)間就能學(xué)會(huì)和掌握Verilog HDL語言，因此，Verilog HDL語言可以作為學(xué)習(xí)HDL設(shè)計(jì)方法的入門和基礎(chǔ)。 　　第1章設(shè)計(jì)說明　　一．設(shè)計(jì)說明</b&

7、gt;　　1. 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) ：　　●五人參賽每人一個(gè)按鈕，主持人一個(gè)按鈕，按下開始，具有復(fù)位功能；　　●搶中者對應(yīng)的指示燈亮；用點(diǎn)陣顯示搶中者序號；　　●有人搶答時(shí)，蜂鳴2s。　　●答題時(shí)限為10秒鐘，從有人搶答開始，用數(shù)碼管倒

8、計(jì)時(shí)間10、9、8。。1、0；倒計(jì)時(shí)到0時(shí)，蜂鳴2秒。　　2. 設(shè)計(jì)要求： 　　●用撥碼開關(guān)設(shè)定主持人及參賽者按鈕；　　●用紅色信號指示燈組L1-L5表示對應(yīng)參賽者指示燈；　　●用點(diǎn)陣顯示搶中者序號。<p

9、>　　●學(xué)會(huì)使用Max+PlusII軟件、Verilog HDL語言和實(shí)驗(yàn)箱； ●獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)，編程下載、連接電路和調(diào)試； ●參加答辯并書寫任務(wù)書　　3. 設(shè)計(jì)思路：本電路為5人搶答器的設(shè)計(jì)，可設(shè)x1,x2,x3,x4,x5對應(yīng)五位選手,j1,j2,j3,j4,j5對應(yīng)相應(yīng)的搶答結(jié)果，voice為蜂鳴

10、，LED[1:5]對應(yīng)選手，當(dāng)該選手搶答成功后則相應(yīng)的LED發(fā)光，主持人控制復(fù)位鍵judge，當(dāng)主持人按下judge鍵后，電路回到原始狀態(tài)，即搶答前的狀態(tài)，此時(shí)可以搶答。利用高頻掃描實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣上的1,2,3,4,5顯示和動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的顯示，當(dāng)j1,j2,j3,j4,j5有高電平時(shí)，點(diǎn)陣對應(yīng)的數(shù)字發(fā)光,利用對低頻脈沖的計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)對蜂鳴器周期的控制。　　4. 程序介紹：程序由一個(gè)大的模塊構(gòu)成其中包括

11、搶答，蜂鳴，序號，倒計(jì)時(shí)，四大部分，有選手搶答成功時(shí)實(shí)現(xiàn)鎖定使相應(yīng)的輸出保持高電平對應(yīng)的LED燈亮鎖定變量block為1，直到j(luò)udge復(fù)位，當(dāng)輸出為高電平時(shí)通過中間變量count1的循環(huán)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)序號在點(diǎn)陣上的顯示，并且在cp上升沿實(shí)現(xiàn)蜂鳴兩秒，倒計(jì)時(shí)為0即再次在cp上升沿實(shí)現(xiàn)蜂鳴2秒，當(dāng)鎖定信號為1，中間變量為0實(shí)現(xiàn)10到0的循環(huán)，通過對高頻信號clk的掃描實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管上數(shù)字的顯示，<

12、b>　　二.程序代碼　　Module qiangdaqi(x1,x2,x3,x4,x5,clk,clk1,dx,wx,judge,j1,j2,j3,j4,j5,voice,ra,row,cp);　　input x1,x2,x3,x4,x5,clk,judge,cp;　　input clk

13、1;　　output j1,j2,j3,j4,j5,voice;　　output[0:7] ra ,row;　　reg j1,j2,j3,j4,j5,voice;　　reg block;　　output [6:0] dx;<

14、/p>　　output [2:0] wx;　　reg[3:0]K,B,C;　　reg[6:0]dx;　　reg[2:0]wx;　　reg[3:0]temp;　　reg count;

15、　　reg[0:7]ra,row;　　reg[0:7] count1;　　reg[4:0] a;　　always @( posedge clk)　　begin<b&g

16、t;　　if(judge)　　begin　　j1=0;j2=0;j3=0;j4=0;j5=0;block=0;　　end　　else &

17、lt;/p>　　if(x1==1)　　begin　　if(block==0) 　　begin 　　j1=1;&

18、lt;/b>　　block=1;　　end　　end　　else <

19、;b>　　if(x2==1)　　begin　　if(block==0)　　begin　　j2=1;<p

20、>　　block=1;　　end　　end　　else 　　if(x3==1)

21、;　　begin　　if(block==0)　　begin 　　j3=1;block=1;　　end</p&

22、gt;　　end　　else 　　if(x4==1)　　begin　　if(block==0)&

23、lt;/p>　　begin　　j4=1;block=1;　　end　　end　　else

24、　　if(x5==1)　　begin　　if(block==0) 　　begin　　j5=1;block=1;<

25、;/p>　　end　　end 　　end　　always@(posedge clk)　　begin</p&

26、gt;　　count1=count1+1;　　if(count1==9)　　count1=1;　　if(j1)　　begin</p

27、>　　case(count1)　　1:begin row=8'b11111111;ra=8'b00000000; end　　2:begin row=8'b10111111;ra=8'b00011000; end　　3:begin row=8'b1

28、1011111;ra=8'b00011000; end　　4:begin row=8'b11101111;ra=8'b00011000; end　　5:begin row=8'b11110111;ra=8'b00011000; end　　6:begin row=8'

29、;b11111011;ra=8'b00011000; end　　7:begin row=8'b11111101;ra=8'b00011000; end　　8:begin row=8'b11111110;ra=8'b00011000; end　　endcas

30、e　　end　　else if(j2)　　begin　　case(count1)　　1:begin row=8'b111111

31、11;ra=8'b00000000; end　　2:begin row=8'b10111111;ra=8'b00111100; end　　3:begin row=8'b11011111;ra=8'b00000100; end　　4:begin row=8'b1110

32、1111;ra=8'b00000100; end　　5:begin row=8'b11110111;ra=8'b00111100; end　　6:begin row=8'b11111011;ra=8'b00100000; end　　7:begin row=8'b1

33、1111101;ra=8'b00100000; end　　8:begin row=8'b11111110;ra=8'b00111100; end　　endcase　　end

34、　　else if(j3)　　begin　　case(count1)　　1:begin row=8'b11111111;ra=8'b00000000; end　　2:begin row=8'b10111111;

35、ra=8'b00111100; end　　3:begin row=8'b11011111;ra=8'b00000100; end　　4:begin row=8'b11101111;ra=8'b00000100; end　　5:begin row=8'b111101

36、11;ra=8'b00111100; end　　6:begin row=8'b11111011;ra=8'b00000100; end　　7:begin row=8'b11111101;ra=8'b00000100; end　　8:begin row=8'b1111

37、1110;ra=8'b00111100; end　　endcase　　end　　else if(j4)　　begin<

38、;p>　　case(count1)　　1:begin row=8'b11111111;ra=8'b00000000; end　　2:begin row=8'b10111111;ra=8'b00100100; end　　3:begin row=8'b11011111;r

39、a=8'b00100100; end　　4:begin row=8'b11101111;ra=8'b00100100; end　　5:begin row=8'b11110111;ra=8'b00111110; end　　6:begin row=8'b1111101

40、1;ra=8'b00000100; end　　7:begin row=8'b11111101;ra=8'b00000100; end　　8:begin row=8'b11111110;ra=8'b00000100; end　　endcase</b

41、>　　end　　else if(j5)　　begin　　case(count1)　　1:begin row=8'b11111111;ra=8

42、'b00000000; end　　2:begin row=8'b10111111;ra=8'b00111100; end　　3:begin row=8'b11011111;ra=8'b00100000; end　　4:begin row=8'b11101111;ra

43、=8'b00100000; end　　5:begin row=8'b11110111;ra=8'b00111100; end　　6:begin row=8'b11111011;ra=8'b00000100; end　　7:begin row=8'b11111101

44、;ra=8'b00000100; end　　8:begin row=8'b11111110;ra=8'b00111100; end　　endcase　　end<b&g

45、t;　　else 　　begin　　case(count1)　　1:begin row=8'b11111111;ra=8'b00000000; end　　2:begin row=8'b101

46、11111;ra=8'b00000000; end　　3:begin row=8'b11011111;ra=8'b00000000; end　　4:begin row=8'b11101111;ra=8'b00000000; end　　5:begin row=8'b

47、11110111;ra=8'b00000000; end　　6:begin row=8'b11111011;ra=8'b00000000; end　　7:begin row=8'b11111101;ra=8'b00000000; end　　8:begin row=8'

48、;b11111110;ra=8'b00000000; end　　endcase　　end　　end　　always @(posedge cp )<

49、;/p>　　begin　　if(j1==1||j2==1||j3==1||j4==1||j5==1)　　begin 　　if(a<2'b01) &l

50、t;b>　　begin　　voice=1'b1;　　a=a+1;　　end　　else if(a==1)

51、;　　begin　　voice=0;　　a=a+1;　　end　　else if(a==2) <p&g

52、t;　　begin　　voice=0;　　a=a+1;　　end　　else if(a==3)

53、　　begin　　voice=0;　　a=a+1;　　end　　else if(a==4)&

54、lt;/p>　　begin　　voice=0;　　a=a+1;　　end 　　else

55、 if(a==5)　　begin　　voice=0;　　a=a+1;　　end

56、;　　else if(a==6) 　　begin　　voice=1'b1;　　a=a+1;　　end

57、;　　else if(a==7)　　begin　　voice=0； 　　end 　　end　　else

58、 　　begin　　voice=1'b0;　　a=0;　　end 　　end&l

59、t;/b>　　always@(posedge clk1 )　　begin　　if(judge)　　begin

60、　　count=0;　　K=0;　　end　　else if(judge==0)　　begin&

61、lt;p>　　if(block==1&&count==0&&K<10)　　begin　　K=K+1;　　end

62、else if(K=='b1010)　　begin K=0;　　count='b1;　　end　　end　　end<

63、;/b>　　always@(K)　　begin　　case(K)　　0:begin C='b0001;B='b0000;end　　1

64、:begin C='b0000;B='b1001;end　　2:begin C='b0000;B='b1000;end　　3:begin C='b0000;B='b0111;end　　4:begin C='b0000;B='b0110;end<

65、/p>　　5:begin C='b0000;B='b0101;end　　6:begin C='b0000;B='b0100;end　　7:begin C='b0000;B='b0011;end　　8:begin C='b0000;

66、B='b0010;end　　9:begin C='b0000;B='b0001;end　　10:begin C='b0000;B='b0000;end　　endcase　　en

67、d　　always@(posedge clk)　　begin　　wx=wx+1;　　if(wx==2)<p&

68、gt;　　wx=0;　　end　　always@(wx)　　begin　　case(wx)&l

69、t;p>　　0:temp=C;　　1:temp=B;　　endcase　　end　　always@(temp)&l

70、t;/p>　　begin　　case(temp)　　0: dx =7'b0111111; // 0　　1: dx =7'b0000110; // 1　　2: dx =7'b10110

71、11; // 2　　3: dx =7'b1001111; // 3　　4: dx =7'b1100110; // 4　　5: dx =7'b1101101; // 5　　6: dx =7'b1111101; // 6

72、　　7: dx =7'b0000111; // 7　　8: dx =7'b1111111; // 8　　9: dx =7'b1101111; // 9　　endcase　　e

73、nd　　endmodule　　三．波形仿真圖　　四．管腳鎖定及硬件連線　　管腳鎖定：　　clk-

74、------PIN68　　clk1--------PIN70　　cp--------PIN73　　judge—------PIN46　　dx0--------PIN69　　dx1--------PIN71&

75、lt;p>　　dx2-------PIN74　　dx3-------PIN75　　dx4-------PIN85　　dx5-------PIN89　　dx6-------PIN92　　j1-------PIN12</p

76、>　　j2-------PIN13　　j3-------PIN14　　j4-------PIN15　　j5------PIN17　　ra0------PIN174　　ra1------PIN176<

77、;/p>　　ra2------PIN179　　ra3------PIN189　　ra4------PIN191　　ra5------PIN193　　ra6------PIN196　　ra7------P

78、IN198　　row0--------PIN173　　row1--------PIN175　　row2--------PIN177　　row3--------PIN187　　row4--------PIN190

79、　　row5--------PIN192　　row6--------PIN195　　row7-------- PIN197 　　voice--------PIN74　　wx0--------PIN83　　wx

80、1--------PIN86　　wx2--------PIN88　　x1--------PIN39　　x2--------PIN40　　x3--------PIN41　　x4--------PIN44<

81、;p>　　x5--------PIN45　　硬件連線：　　PIN68 --------CLK(11)　　PIN70 --------CLK(21)　　PIN73 --------CLK(20)<p&

82、gt;　　PIN46 --------sw6　　PIN69 --------a　　PIN71 --------b　　PIN74 --------c　　PIN75 --------d　　PIN85 --------e</p&g

83、t;　　PIN89 --------f　　PIN92 --------g　　PIN174 --------RAW1　　PIN176 --------RAW2　　PIN179 --------RAW3　　PIN

84、189 --------RAW4　　PIN191 --------RAW5　　PIN193 --------RAW6　　PIN196 --------RAW7　　PIN198 --------RAW8　　PIN173 ------

85、--ROW1　　PIN175 --------ROW2　　PIN177 --------ROW3　　PIN187 --------ROW4　　PIN190 --------ROW5　　PIN192 --------ROW6<

86、/p>　　PIN195 --------ROW7　　PIN197 --------ROW8　　PIN83 --------SS0　　PIN86 --------SS1　　PIN88 --------SS2

87、;　　在電腦上調(diào)試好程序后，下載至實(shí)驗(yàn)箱，根據(jù)管腳鎖定連好電路，經(jīng)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與要求一致，故該程序可作為五人搶答器的代碼。　　五．總結(jié)　　這次我設(shè)計(jì)的是五人搶答器，搶答成功在8*8點(diǎn)陣上顯示搶答者的編號，同時(shí)蜂鳴器蜂2s，表示搶答成功，同時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管從10倒數(shù)到0然后蜂鳴2秒代表答題時(shí)間到，通過這次EDA課程設(shè)計(jì)實(shí)

88、驗(yàn)的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使我對數(shù)電有了更深的認(rèn)識(shí)，實(shí)踐的重要性，讓我明白要更多的將自己學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用了實(shí)踐當(dāng)中去。　　通過這次自主設(shè)計(jì)搶答器以及和其他同學(xué)的設(shè)計(jì)交流，更讓我認(rèn)識(shí)到了自己在數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)上的真實(shí)情況，讓我認(rèn)識(shí)到自己的不足，以及對以前掌握的知識(shí)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，并且學(xué)到了許多課外的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中我向同學(xué)和老師請教了很多問題，但通過自己的努力和老師，同學(xué)的幫助，使問題得以解決并且也掌握了

89、更多的知識(shí)。這次搶答器設(shè)計(jì)我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，讓我認(rèn)識(shí)到每一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)程序都沒法運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)不能有半點(diǎn)的疏忽。　　通過這次課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，更加促進(jìn)了我對學(xué)習(xí)的渴望和需求，讓我看到了高科技的先進(jìn)，知道自己還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，讓我知道只有科技才能改變現(xiàn)實(shí)，改變自己的命運(yùn)，必須努力進(jìn)取，不斷創(chuàng)新，才能夠更好的適應(yīng)和融入到社會(huì)當(dāng)中！<

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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