eda智力竞赛抢答器讲解

燕山大学EDA课程设计报告书

题目：智力竞赛抢答器

姓名：舒文韬

班级：14级通信工程5班

学号：140104030104

成绩：

一、设计题目及要求：

题目：智力竞赛抢答器

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：

设计方案：主持人控制总开关，主持人置高电平后，系统进入准备工作。有人抢答时，相应的二极管发光，同时数码管开始倒计时，且喇叭响两秒钟。当倒计时再次到0的时候，喇叭再响2秒钟。我设计的方案由五个高低电平控制相应的发光二极管，第六个用于主持人复位。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响。因此把整个课题分成四个模块：抢答器、倒计时器、计时器、秒脉冲生成器。

模块一：抢答器

s为置零端，主持人控制，i1-i5由每位选手控制。o1-o5为发光二极管，主持人置低电平后,o1-o5都被置零。当主持人置为高电平时，抢答开始，成功者对应的二极管发光，通过与门将cp信号封锁，并输入到DFF 中，则其他选手在按键时，输出不会有影响，则实现了一人抢答后，其他人不能再做答。若重新开始则主持人再按s清零即可。

此模块的仿真波形如下：

仿真说明：

当i6为1时，即主持人按键以后，i5最先抢答成功，显示o5是1，使其对应的二极管发光，然后主持人清零，o5变成零，可以再次抢答。

模块二：十秒倒计时器

此十秒钟倒计时器是由74168组成的十进制减法计数器，它只保留预制置数端，CP信号端，计数输出端，其余的都置为0。Ldn是置零端，当它等于1的时候，74168有效，倒计时开始。当输出0、9、……、1时，D触发器输出结果总是1，不影响CP信号。当输出从1到0时，D触发器到上升沿，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Ldn置0即可。

此模块的仿真波形如下：

由图可见，Ldn为1的时候开始倒计时，输出结果0，9，8…0。最后保持0不变，符合题目要求。

模块三：2秒计时器

如图将74160接成2进制计数器，输出端和CP用与门连接，当clrn 输入0时o1—o4输出0；clrn输入1，CP脉冲通过，计数器开始计数。而计到2时，输出端通过与门使CP信号封锁，使计数器保持在二不变。

此模块的仿真波形如下：

由图可见，当clrn为1的时候，开始计时。0、1、2、到2停止。当

clrn被置零后，输出也被置零，则可以重新计时。

模块四：秒脉冲生成器

三个74160十进制计数器组成一个500进制的计数器，一个500HZ的脉冲分频成1S的脉冲给两秒计时器和十秒的倒计时器提供秒脉冲，当计数到500时三个计数器的ldn同时置零，重新开始计数。

此模块的仿真波形如下：

由图可见，一个500HZ的脉冲通过分频器被分频成1S的脉冲，给两

秒计时器和十秒的倒计时器提供秒脉冲。

2 .总电路说明：

仿真波形图如下：

仿真图形说明:当S为1的时候，即主持人按键以后,i5抢答成功，显示ou5是1，对应的二极管发光。a、b、c、d、e、f、g数码管显示，倒计时开始。Ou6为1，喇叭响2秒钟。当倒计时结束时，ou7为1，喇叭再响2秒钟。当S再被置0的时，输出被清零，可以重新开始。

三、设计结论

实现结果及改进方案：

软件仿真正确后，把它下载到可编程逻辑器件中去，通过硬件连接，仿真正确，说明此软件设计合理。用按钮（需要加防抖动电路）和与门代替五个高低电平，会有助于实际应用。

心得体会

带着欣喜与疲倦，我们结束了两周的EDA课程设计，回想刚拿到题目

时候的困惑与紧张，出现错误时的反复修改冥思苦想，设计电路正确可进

行模拟时不正常显示的不知所措，心急气愤……。当最后看到自己的劳动成果与题目相符时，最终松了一口气的轻松喜悦！

这两个星期的EDA课程设计，不但使我熟悉了EDA课程设计的基本思想和基础知识，初步掌握了其应用软件Quartus II的使用，而且更为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，通过简单的电路设计，提高了我得独立思考能力，通过连结实验箱增强了我的动手能力，并延伸了我在课堂上学到的知识。

此次课程设计让我认识到高新技术的快速发展和应用，让我看到了EDA技术功能的强大，也让我认识到掌握他们的重要性，同时也看到了自己的差距与不足，我知道只有今后自己努力学习，拓宽自己的知识面，才能更好的掌握这项技术，也才能适应社会的发展。我很感谢学校能给我们这次进行EDA课程设计培训,培养我们独立思考，动手能力和创新思维的机会，同时向一直辅导和帮助我们的老师们表示感谢，谢谢你们的耐心指导。我一定会更加努力学好这门课程。

EDA课程设计成绩单