1、 1 电子系统设计自动化电子系统设计自动化课程设计课程设计报告报告 学 院： 机电工程学院 题 目： 数字式竞赛抢答器设计 课 程： 电子系统设计自动化课程设计 专业班级： 学生姓名： 学 号： 完成日期：2013年 11 月 27 日 2 摘要： EDA（Electronic Design Automation）电子设计自动化，就是以大规模可编程 器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，通过相关的 软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统，最终形成集成电子系统 或专用集成芯片。本次实习利用QuartusII为设计软件、VHDL为硬件描述语言， 结合所学的数字电路的
2、知识设计一个数字式竞赛抢答器， 并对其功能进行详细介 绍。利用硬件描述语言VHDL对设计系统的各个子模块进行逻辑描述，采用模块化 的设计思想完成顶层模块的设计，通过软件编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综 合优化、逻辑布线、逻辑仿真，最终将设计的软件系统下载设计实验系统，对设 计的系统进行硬件测试。 关键字：EDA VHDL QuartusII 数字式竞赛抢答器 3 目 录 一、课程设计的任务和基本要求3 1.设计目的4 1.设计要求4 二、总体设计思想 4 2.1 设计基本原理 5 2.2 设计框图5 三、设计步骤和调试过程三、设计步骤和调试过程5 3.1 总体设计电路5 3.2 模块设计与相应
3、模块6 四、仿真及仿真结果分析仿真及仿真结果分析6 4.1 抢答鉴别模块仿真6 4.2 数据选择模块仿真6 4.3 报警模块仿真7 4.4 译码模块仿真7 4.5 顶层文件仿真9 五、 实验调试结果实验调试结果10 六、心得体会六、心得体会10 参考文献10 七、 附录11 源程序11 4 一 、课程设计的任务和基本要求 1.1 设计目的 （1） 通过课程设计使学生能熟练掌握一种EDA软件（QUARTUSII）的使用方法， 能熟练进行设计输入、编译、管脚分配、下载等过程，为以后进行工程实际问题 的研究打下设计基础。 （2） 通过课程设计使学生能利用EDA软件（QUARTUSII）进行至少一 个
4、电子技 术综合问题的设计，设计输入可采用图形输入法或VHDL硬件描述语言输入法。 （3） 通过课程设计使学生初步具有分析、寻找和排除电子电路中常见 故障的 能力。 1.2 基本要求： 1、设计一个可容纳6组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。 2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。 3、设置一个主持人“复位”按钮。 4、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有指示灯显示抢答 组别，扬声器发出2-3秒的音响。 5、设置一个计分电路，每组开始预置 100 分，由主持人记分，答对一次加 10 分，答错一次 减 10 分。 二、总体设计思想体设计思想 2.2.1 1 设计基本原理设计基本原理 本设计为六路智能抢答器， 所以这种抢答器要求有六路不同组别 的抢答输入信号，并能识别最先抢答的信号，直观地通过数显和蜂鸣 等方式显示出组别；对回答问题所用的时间进行计时、显示、超时报 警、预置答题时间，同时该系统还应有复位、倒计时启动功能。 抢答过程：主持人按下系统复位键（RST） ，系统进入抢答状态， 计时模块和计分模块输出初始信号给数码显示模块并显示出初始值。 当某参赛组抢先将抢答键按下时，系统将其余三路抢答信号封锁，同 时扬声器发出声音提示，组别显示模块送出信号给数码显示模块，从 而显示出该抢答成功组台号， 并
