verilog设计抢答器.doc

(1) 设计制作一个可容纳四组参赛者的数字智力抢答器，每组设置一个抢答按钮。 (2) 电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人按下复位按钮后，若参加者按抢答开关，则该组指示灯亮。此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。 （3）自锁后，用八段数码管显示抢答者的序号，同时扬声器发出“嘟嘟”并且持续3秒。 (4) 设置计分电路。 每组在开始时预置成6，抢答后由主持人计分，答对一次加1，否则减1分 。 【Verilog设计抢答器】 本文将探讨使用Verilog HDL设计一款四组参赛者的数字智力抢答器。Verilog HDL是一种硬件描述语言，它允许设计者通过文本方式描述数字系统的结构和行为，用于仿真、综合和实现复杂的数字逻辑电路。这款抢答器旨在提供公正、准确的抢答判定，同时具备自锁功能和计分系统。 1. **抢答器设计概述** 抢答器的核心功能包括鉴别和锁存第一抢答信号、显示抢答者序号、播放提示音以及计分。设计中，每个参赛组有一个抢答按钮，当主持人按下复位按钮后，抢答开始。一旦某个组按下按钮，对应的指示灯亮起，八段数码管显示该组的编号，扬声器发出声音，并持续3秒。在此期间，其他组的抢答无效，实现了自锁机制。此外，计分电路初始设定每组为6分，每次抢答后，主持人根据答题情况加减分数。 2. **Verilog HDL在设计中的应用** Verilog HDL作为一种基于C语言的硬件描述语言，便于学习和掌握。在抢答器设计中，Verilog HDL被用来编写源程序，描述逻辑功能。通过EDA工具如Quartus II，这些源程序被综合生成可编程逻辑器件（如FPGA EP1C3T144C8）的配置文件，然后下载到硬件中执行。 3. **设计流程** 课程设计的目标是将理论知识与实践相结合，提升分析和解决问题的能力。设计内容包括使用EDA实训仪和PLD芯片实现抢答器，以及设计鉴别、锁存、显示和计分功能。具体步骤涉及逻辑门级建模、状态机设计、信号处理和计分算法的Verilog实现，以及最后的硬件下载和调试。 4. **开发工具** EDA技术是电子设计自动化的核心，它涵盖了设计、仿真、综合和测试等多个阶段。Quartus II是Altera公司的一款综合工具，支持Verilog HDL代码的编译、仿真和硬件下载。利用此工具，设计者可以进行逻辑优化，确保设计符合目标器件的资源限制，并最终实现硬件原型。 5. **系统组成** 抢答器的电路主要包括四个部分： - **鉴别锁存电路**：检测并记录第一个按下抢答按钮的组别。 - **FPGA主芯片EP1C3T144C8电路**：作为核心处理器，处理抢答逻辑和计分控制。 - **计分电路**：根据答题结果动态更新各组分数。 - **扫描显示模块**：使用八段数码管显示抢答组别，并通过扬声器输出提示音。 通过这样的设计，Verilog HDL使得复杂数字系统的设计变得直观和高效。此款抢答器不仅满足比赛需求，还为学习者提供了宝贵的实践经验，加深了对计算机原理和数字电路技术的理解。 关键词：Verilog HDL，Quartus II，EP1C3T144C8，电子设计自动化，智力抢答器。