1、 电子综合设计电子综合设计 题题 目目 七人抢答器设计 学学 院院 计信学院 专专 业业 电子信息工程 班班 级级 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 2012 年 6 月 18 日 一、设计原理一、设计原理 所谓表决器就是对于一个行为,由多个人投票,如果同意的票数过半,就认 为此行为可行;否则如果否决的票数过半,则认为此行为无效。七人表决器顾名 思义就是由七个人来投票,当同意的票数大于或者等于 4 时,则认为同意;反 之,当否决的票数大于或者等于 4 时,则认为不同意。 二、分析讨论二、分析讨论 七人表决器这一功能可以用 C 语言、汇编语言或 VHDL 编程后下载到单片 机上实现,不过用 V
2、HDL 编程不仅技术含量高而且能让我们更熟练的掌握和使 用 quartus 软件的步骤和方法。所以我们是采用 VHDL 编程来实现的。 三、设计三、设计准备准备 根据七人表决器的原理,我们的准备过程如下: 1、使用 Altera 的 Cyclone II 器件,所用的芯片为 EP2C35F672C8,开发平台 为 quartus II。 2、使用七个拨动开关(K1K7)作为输入变量来表示七个投票人,当拨动 开关输入为1时,表示对应的人投同意票,否则当拨动开关输入为0时, 表示对应的人投反对票。 3、使用一个七段数码管来显示同意的票数。 4、使用七个 LED(LED2LED8)用来分别记录投票人
3、的个人投票结果, 当 LED 亮起时就表示对应的投票人同意,否则就表示不同意。 5、使用一个 LED(LED1)来表示最终的投票结果,当 LED1 亮起时表示表 决通过,不亮时就表示表决不通过。 6、使用一个拨动开关(K8)来达到复位要求,即需要复位时能够达到同时 清零数码管的显示结果和 LED 的显示情况。 7、软件仿真成功后,通过专用的连接线再用硬件进行测试,并将硬件测试 的结果以照片的形式做记录。 四、四、设计思路设计思路 根据程序设计的一般步骤,我们首先设计出七人表决器的系统框图,也就是说先 要确定一个大的设计方向; 然后再根据设计要求并结合系统框图来设计程序流程 图;由程序流程图来编
4、写 VHDL 程序,并画出表决器的外围引脚图;再将程序 用软件仿真,软件仿真成功后进行硬件测试。 1、系统框图如下: 2、程序流程图如下: Y N 3、外围管脚图如下: CLK LED1 CLR LEDAG0:6 K0:6 LED0:6 注释: CLK:系统时钟 数码管显示 LED 灯显示 复位按钮 电源系统 开关按钮 FPGA 开始 按键输入表决 同意人数(3) 用 LED 灯 显 示 同 意 的投票人 表决通过 (LED1 亮) 表 决 不 通过 ( LED1 不亮) 用 LED 灯 显 示 反 对 的投票人 biaojueqi CLR:复位引脚,当需要复位时,按下该管脚对应的开关就可以复位。 K0:6:表决输入,分别是七个拨动开关。 LED1:表示最终的投票结果,当 LED1 亮起时表示表决通过,不亮时就表 示表决不通过。 LEDAG0:6:为七段数码管,用来显示同意的票数。 LED0:6