Quartus六路搶答器實驗報告

1、搶答器實驗報告一、 搶答器的功能介紹：1、 基本功能：（1） 搶答器同時供6名選手比賽，分別用6個按鈕S0  S5表示。（2） 設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。（3） 搶答器具有鎖存與顯示功能。即優(yōu)先鎖存搶答選手的編號，并顯示在數(shù)碼管上，揚聲器發(fā)出音響提示。此時其它選手再按鍵無效。優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 顯示選手編號并有提示音，屏蔽他人按鍵選手搶答主持人按開始鍵 主持人按清除鍵 2、 擴展功能：（1） 搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如30秒）。當主持人啟動“開始

2、”鍵后，定時器進行減計時顯示。主持人按“開始” 鍵前搶答給以警告，搶答選手的LED閃爍（2） 參賽選手在設定的時間內(nèi)搶答后，定時器停止減計時。（3） 如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。二、搶答器總體方案設計及原理圖；1、總體方案圖（1）主持人有開始鍵和復位鍵，按下開始鍵后才能開始搶答，否則犯規(guī)。其他六個人設有六個按鍵。按鍵中加有除顫裝置。（2）搶答后選手的號碼用數(shù)碼管顯示，正常搶答后顯示搶到的選手號碼，并有鈴聲響起,如果在主持人按開始鍵前有人搶答，則選手的指示燈會閃爍，并有報警音響起。（3）如果10秒內(nèi)沒有搶答，則說明該題超

3、時作廢。由兩片74192做定時器來控制開始后搶答的時間一片74192控制蜂鳴器響。一片控制警報響多久選手搶答，鎖存選手的號碼按鍵裝置，含有除顫功能選手、主持人按鍵輸入主持人未開始，選手搶答，指示燈閃爍警告三、 搶答器單元模塊設1、 鍵入模塊（1）、除顫裝置除顫裝置的原理是：在按鍵操作時，機械觸點的彈性及電壓跳動等原因。在觸點閉合或開啟的瞬間會出現(xiàn)電壓的抖動，如果不進行處理就會造成誤操作。按鍵去抖動的關鍵在于提取穩(wěn)定的低電平狀態(tài)。如果連續(xù)幾次為低電平，可以認為信號已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時輸出一個低電平按鍵信號。即：當給與D觸發(fā)器一個100hz的脈沖信號，選手按鍵后（為低電平）經(jīng)過多個D觸發(fā)器觸發(fā)，

4、最后輸出穩(wěn)定的低電平。（2）、總的鍵入裝置鍵入裝置原理：六位選手和主持人的輸入后均除顫裝置，在主持人后接有一個T觸發(fā)器，T觸發(fā)器是保證輸出的信號與T保持一致，即輸出為高電平，且由主持人觸發(fā)。(3)、仿真后的波形圖：此圖說明當選手k2按下后，經(jīng)過除顫裝置輸出的為低電平，其他選手沒有按鍵，因此輸出的是高電平，當主持人是高電平是即使T觸發(fā)器觸發(fā)，因此輸出的S是高電平。2、 搶答器模塊：(1)、原理圖圖中芯片74148為優(yōu)先編碼器，只用六個按鍵，EIN為使能端，當為低電平時芯片工作，工作時GSN為低電平，EON為高電平。三個輸出中每個輸出接一個RS觸發(fā)器，RS觸發(fā)器的作用是取反，例如：當選手三按下后，

5、74148輸出為100，經(jīng)過RS觸發(fā)器，輸出為011，經(jīng)過7448譯碼器顯示的即為011。Q1輸出的即為鎖存的號碼。（2）仿真后的波形圖此圖說明當選手四按鍵后，即輸入為低電平，由7448的真值表十進制A3A2A1A0abcdefg401000110011顯示可得輸出的ABCDEFG與真值表符合。3、 控制蜂鳴器響以及響多久的模塊上面的74192芯片是控制蜂鳴器是否響的一個重要組成部分，其原理是：起初置數(shù)0010，左面選手按鍵后輸入的為低電平，經(jīng)過一個非門后為高電平。74192芯片的BON端是借位端，因此在開始時為高電平，兩個高電平到達DN觸發(fā)74192可逆計數(shù)器減一，從0010變?yōu)?001，A

6、輸出為1，BCD輸出為0，經(jīng)過或非也為高電平。下面的74192芯片是控制蜂鳴器響的時間，其工作原理是：起初置數(shù)為1000，此時輸出為xx為高電平即是蜂鳴器響的一個必要條件。給一個頻率以及CON進位端起初為高電平，經(jīng)過與門到達UP觸發(fā)74192可逆計數(shù)器加一，從1000變?yōu)?001，因此輸出AD均為高電平，xx輸出為低電平，此時蜂鳴器不再響。4、 定時器模塊：（1）、原理圖搶答器模塊的原理圖是由兩片74192可逆計數(shù)器和兩片7448七段譯碼器組成。上面的74192芯片起初置數(shù)為0001，下面的74192芯片起初置數(shù)為0000，兩個芯片組成10進制倒計時。上面的為視為，下面的為個位。Q為低電平加一個非變?yōu)楦唠娖接|發(fā)下面的芯片DN減一，由于一開始為0000減一時要向高位借一，依次下去即為倒計時。并通過7448在數(shù)碼管中顯示出來。（2）、仿真后的波形圖此圖說明在finish為高電平時即搶答開始，此時十位的74192芯片在1和0之間變換，當為高電平時，個位的74192芯片顯示的均為0，當為低電平時，十位的74192芯片顯示的為從9到0。在finish為低電平時，此時搶答結(jié)束，即數(shù)碼管上顯示00。5、分頻器(1)、原理圖：48MHZ經(jīng)過一個74161芯片（為3分頻）變?yōu)?6MHZ，再經(jīng)過3個74160芯片（為1000分頻），變?yōu)?