【毕业论文】数字系统课程设计指导书.doc

数字系统课程设计
指导书
(智力抢答器的设计与实现)
电气与信息工程学院实验室
一、系统设计要求:
在许多比赛活动中,为了准确、直观地判断抢答者,通常设置一台抢答器,并通过灯光、声响、数码管等显示出第一抢答者,同时还可完成计分、扣分等功能。本设计具体要求如下:
(1)设计一个可供四组参赛者使用的抢答器,每组设置一个抢答按钮;
(2)电路具有第一抢答信号的鉴别功能,当主持人按下清零复位键后,开始抢答,将第一抢答者组别实现出来(数码管显示组号,LED指示灯点亮,并发出“嘀”的声音);
(3)设置计分电路,四组参赛者在开始时预置成100分。抢答后回答正确的加10分,错误则扣10分,将计分结果用数码管显示出来;
*(4)设置总显示按钮,当主持人按下按钮后,可将每组的得失分情况用数码管直观地显示出来。
二、系统设计方案:
采用自顶向下的调试方法进行设计,将设计分为抢答模块、计分模块、数据选择模块以及译码显示模块。
1、抢答模块(见下图)主要完成4组参赛者抢答鉴别功能。
CLR=0时输出清零,CLR=1时,A、B、C、D哪组输入为1(用实验箱逻辑电平开关代替抢答键),相应路输出有效信号1,并点亮组别指示灯。两组同时抢答无效。
2、计分模块(见下图)主要完成加减计分功能。
当有1组抢答成功后,EN1为1,启动该组计分模块。CLK3为计分脉冲(用单次脉冲开关代替),ADD为加分使能键,为1有效。DEC为减分使能键,为1有效。每组初始分为100分,抢答后回答正确的加10分,错误则扣10分,结果百位、十位、个位分别用4位二进制表示。
3、数据选择模块(见下图),完成计分结果输出选择功能。哪1组抢答成功(A1、B1、C1、D1分别接抢答模块各组输出端,1为有效),就将该组的计分结果显示出来。
4、译码显示模块(见下图),主要完成数码管动态扫描显示。将计分结果百位、十位、个位的4位二进制转化为“0-9”8位字型段码,LEDW为数码管位选信号,“000”对应右边第1个数码管,“001”对应右边第2个数码管,…,依此类推。CLK2为1KHZ动态扫描脉冲。
各个子模块分别用VHDL编写实现相关功能,编译通过后用软件观察仿真波形结果,最后用原理图的方式将各个子模块组合在一起,进行整体综合调试,并下载到硬件中进行验证。
5、顶层参考电路原理图:
三、1K30引脚对应关系表:
名称
引脚号
功能
LEDW0
8
数码管位选
LEDW1
130
数码管位选
LEDW2
10
数码管位选
LEDA
92
数码管段码
LEDB
91
数码管段码
LEDC
90
数码管段码
LEDD
89
数码管段码
LEDE
88