8路抢答器

山东英才职业技术学院毕业设计

院（系）：计算机电子信息工程学院

专业：

班级：

姓名：

指导教师：王甲琛

200 年4月

8路抢答器控制系统设计任务与要求

设计任务书

设计任务：

利用EDA工具，基于硬件描述语言，借助CPLD器件，设计8路抢答器控制系统。

具体要求：

1、8路抢答器控制系统是娱乐活动中经常使用的重要基础设备之一，根据抢答要求，系统所需实现的功能如下：

（1）主持人按键清零，数码显示0，蜂鸣器不叫，进入抢答状态。

（2）主持人发出开始命令，8人开始抢答。其中一人先按下抢答键，蜂鸣器发出鸣叫，数码显示该人号码，其他人再按键，系统不再响应，直至主持人按键清零，下一次抢答开始。

2、设计构思系统原理结构框图

3、基于VHDL的设计（使用MAXPLUSII软件）

（1）源代码程序设计

（2）编译、管脚设置

（3）下载实验验证

4、PCB（印刷电路板）生成制作（使用PROTELL软件）

（1）原理图及元件封装设计

（2）网络表生成

（3）电路板制作

目录

摘要................................................... Abstract .................................................. 引言...................................................... 第一章 8路抢答器功能与系统原理结构框图................... 第二章基于VHDL的设计................................... 第三章 PCB（印刷电路板）生成制作......................... 结束语.................................................... 参考文献..................................................

摘要

EDA技术的应用引起了电子产品系统开发的革命性变革。利用先进的EDA工具，基于硬件描述语言，借助CPLD器件，可以进行系统级数字逻辑电路的设计。本文以8路抢答器为例，介绍了在Max+plus II、PROTEL开发软件下，利用VHDL硬件描述语言设计数字逻辑电路、PCB制作的过程和方法。

关键词：可编程逻辑器件VHDL EDA 8路抢答器控制系统。

Abstract

The EDA technology application has caused the electronic products system development revolutionary es the advanced EDA tool, based on the hardware description language, with the aid of the CPLD component, may carry on the system-level numeral logic circuit the design.This article vies to answer first take 8 groups as an example, introduced in Max plus II, under the PROTEL development software, uses the VHDL hardware description language design numeral logic circuit, the PCB manufacture process and the method

Keywords：Programmable logical component VHDL the EDA 8 groups vie to answer first the control system.

引言

随着电子技术的发展，可编程逻辑器件的出现，使得电子系统的设计者利用EDA(电子设计自动化)软件，在实验室里就可以设计自己的专用集成电路ASIC器件。

可编程逻辑器件是一种半导体集成器件的半成品。在可编程逻辑器件的芯片中按一定方式（阵列形式或单元阵列形式）制作了大量的门、触发器等基本逻辑器件，如对这些基本器件适当地连接（此连接的过程称为编程或配置），就可以完成基个电路或系统的功能。

可编程逻辑器件大致可分为FPGA（现场可编程门阵列）、CPLD（复杂的可编程逻辑器件）SPLD（简单的可编程逻辑器件）3类，它们的规模和结构有较大的区别，但使用方法是基本一致的，其中应用最广泛的是FPGA和CPLD。

这种可编程ASIC不仅使设计的产品达到小型化、集成化和高可靠性，而且器件具有用户可编程特性，大大缩短设计周期，减少了设计费用，降低了设计风险。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行为功能要求，自上至下地逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直到生成器件，实现电子设计自动化。

本文详细论述了使用EDA技术设计8路抢答器控制系统的过程。

第一章 8路抢答器功能与系统原理结构框图

一、8路抢答器控制系统的功能

8路抢答器控制系统是娱乐活动中经常使用的重要基础设备之一，根据抢答要求，系统所需实现的功能如下：

（1）主持人按键清零，数码显示0，蜂鸣器不叫，进入抢答状态。

（2）主持人发出开始命令，8人开始抢答。其中一人先按下抢答键，蜂鸣器发出鸣叫，数码显示该人号码，其他人再按键，系统不再响应，直至主持人按键清零，下一次抢答开始。

二、系统原理结构框图

根据的功能要求，设计系统结构框图，见图1所示。图中脉冲振荡电路用于产生标准时钟信号，为系统提供CLK信号；数码显示部分采用共阴极7位二进制输入8字管。

控制部分是EDA设计的核心部分，用硬件描述语言（VHDL）来描述数字系统的结构、行为和功能，采用“自顶向下”设计方法，将电路的硬件设计转变为软件设计。

图1 8路抢答器控制系统结构框图

本八路抢答器设计使用方法非常简单，从上述工作原理可知，抢答前只需先将开关K置于2，然后再置于1，即可进行抢答 . 顺便提一下，由于当按钮开关AN0先按下时，数码管显示0，这与我们平时的编号习惯有点不同。本八路抢答器论文中关于原理的分析内容均为单片机教程网，工作人员得出如有错误请指正。本设计元件选择:锁存器选用74ls373 八路锁存器，编码器用 74ls148 三线编码