智力競賽搶答器說明

一、設(shè)計題目及要求1設(shè)計題目：智力競賽搶答器2要求：（1）五人參賽每人一個按鈕，主持人一個按鈕，按下就開始；（2）每人一個發(fā)光二極管，搶中者燈亮；（3）有人搶答時，喇叭響兩秒鐘；（4）答題時限為10秒鐘，從有人搶答開始，用數(shù)碼管倒計時間，0、9、8…1、0；倒計時到0的時候，喇叭發(fā)出兩秒聲響。二、設(shè)計過程及內(nèi)容1總體設(shè)計方案智力搶答器由5名選手及主持人作為共同輸入端，由主持人控制總開關(guān)，當(dāng)主持人按下按鈕后，處于高電平狀態(tài)。此時選手可以進(jìn)行搶答，最先搶答的人對應(yīng)的二極管發(fā)亮，同時喇叭響兩秒，且數(shù)碼管顯示器開始進(jìn)行十秒倒計時，當(dāng)計時器再次為0時，喇叭再響2秒鐘，主持人控制總開關(guān)可復(fù)位。方案如下:由五個高低電平（A1-A5）控制與之相應(yīng)的發(fā)光二極管；第六個(B)用于主持人復(fù)位;脈沖輸入信號（cp）經(jīng)分頻器產(chǎn)生需要的脈沖信號；由二極管控制數(shù)碼管和其中一個喇叭響，再由數(shù)碼管控制另一喇叭;因此整個課題設(shè)計可以分為4個模塊，分別為搶答器，10s倒計時器，2秒計時器，分頻器。2模塊一搶答器邏輯圖B為置零端，由主持人控制，A1—A5由每位選手控制。Q1-Q5為對應(yīng)的發(fā)光二極管。主持人置低電平后,Q1-Q5都被置零；當(dāng)主持人置為高電平時，搶答開始，最先搶答的人對應(yīng)的二極管發(fā)光，通過與門將cp信號封鎖，并輸入低電平到DFF中，則其他選手按鍵時，輸出不會改變，實現(xiàn)了一人搶答后，其他人不能再做答。主持人B清零后即可再次搶答。此模塊的仿真波形仿真圖說明：當(dāng)B為高電平時，即主持人按鍵以后，最先搶答的是5號，此時5號對應(yīng)的指示燈亮，其他選手對此時的搶答器結(jié)果無影響。3模塊二10s倒計時器邏輯圖此十秒鐘倒計時器是由74168十進(jìn)制減法計數(shù)器，它保留預(yù)制置數(shù)端、CP信號端、計數(shù)輸出端，，其余的端口都置為0。LD是置零端，LD置高電平1時，74168有效，開始進(jìn)行減法計算，倒計時開始。當(dāng)輸出0、9、---1時，D觸發(fā)器輸出結(jié)果總是0，不影響CP信號。當(dāng)輸出從1到0時，D觸發(fā)器輸出結(jié)果為1，則CP信號被封鎖。此時倒計時器保持在0不變。若要重新開始，則把LD置0即可。此模塊的仿真波形仿真圖說明:當(dāng)LD為1，且有cp信號時，倒計時開始098…0，最后保持0不變。4模塊三二秒計時器邏輯圖如圖將74160接成2進(jìn)制計時器，設(shè)計為兩秒計時器，當(dāng)clrn為0時輸出端Q1Q2Q3Q4為0；當(dāng)clrn為1時，CP脈沖通過，2秒倒計時開始，兩秒后，輸出端通過與門使CP信號封鎖，使計數(shù)器保持在2不變。此模塊的仿真波形仿真圖說明：clm為1時，且有cp脈沖，開始2秒計時，012，到2停止，當(dāng)clrm置零后，可以重新開始5模塊四732分頻器邏輯圖三個74160十進(jìn)制計數(shù)器組成一個732進(jìn)制的計數(shù)器，一個732HZ的脈沖分頻成1S的脈沖給10s倒計時器和二秒計時器提供時鐘脈沖，當(dāng)計數(shù)到732時三個計數(shù)器的LDN同時置零，重新開始計數(shù)。此模塊的仿真波形仿真說明：一個732HZ的脈沖通過分頻器被分頻成1S的脈沖。6總邏輯圖此模塊的仿真波形仿真圖形說明:當(dāng)B為1的時候，即主持人按鍵以后,A5搶答成功，顯示Q5是1，對應(yīng)的二極管發(fā)光。QAQBQCQDQEQFQG數(shù)碼管顯示，倒計時開始。Speak1為1，喇叭響2秒鐘。OUT輸出為0，當(dāng)?shù)褂嫊r結(jié)束時，Speak2為1，喇叭再響2秒鐘。OUT輸出為1。當(dāng)B再被置0的時，輸出被清零，可以重新開始。三、設(shè)計結(jié)論這次EDA課程設(shè)計歷時兩個星期。雖然只有短短的兩個星期，但是學(xué)到了很多很多的東西，不僅可以鞏固以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。這次設(shè)計真的讓我受益匪淺，不再覺得學(xué)無所用。當(dāng)然這個過程也是很辛酸的。從最初不會下載及安裝MAX-Plus，到現(xiàn)在可以初步了解及使用它，我深入的體會了數(shù)字電路在現(xiàn)代高科技信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的重要地位；從最初拿到課題分析課題，再到具體功能的實現(xiàn)及模塊規(guī)劃，再到具體邏輯圖的連接，編譯，仿真，直至最后的電路調(diào)試，每一個環(huán)節(jié)都讓我加深了對實際問題的思考。每當(dāng)一個子模塊編譯顯示0個errors，0個warnings時，心里特別的開心。編寫邏輯圖有很多需要注意的地方，例如要時時刻刻記得置頂，保證在當(dāng)前文件夾下操作，各元件連接不能過于緊密，要熟記常用的芯片的符號，什么地方要有節(jié)點什么地方?jīng)]有節(jié)點，一定要格外小心…在波形仿真時，也會遇到困難,尤其周期和結(jié)束時間設(shè)定的不合理，想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示:，反復(fù)調(diào)試有了經(jīng)驗，才能設(shè)定的更加合理，也會由于芯片的延遲，導(dǎo)致波形不能完全符合預(yù)想的效果..在連接實驗箱時，哪怕一點點的不專注，都會導(dǎo)致電路不能實現(xiàn)預(yù)想的功能。通過這次課程設(shè)計使我學(xué)會了巧妙運用模塊化的思想，一步一步解決問題，也充分懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，認(rèn)識到只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。也認(rèn)識到了自己的