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1、数字系统课程设计指导书（智力抢答器的设计与实现）电气与信息工程学院实验室一、系统设计要求：在许多比赛活动中，为了准确、直观地判断抢答者，通常设置一台抢答器，并通过灯光、声响、数码管等显示出第一抢答者，同时还可完成计分、扣分等功能。本设计具体要求如下：（1）设计一个可供四组参赛者使用的抢答器，每组设置一个抢答按钮；（2）电路具有第一抢答信号的鉴别功能，当主持人按下清零复位键后，开始抢答，将第一抢答者组别实现出来（数码管显示组号，LED指示灯点亮，并发出“嘀”的声音）；（3）设置计分电路，四组参赛者在开始时预置成100分。抢答后回答正确的加10分，错误则扣10分，将计分结果用数码管显示出来；（4）
2、设置总显示按钮，当主持人按下按钮后，可将每组的得失分情况用数码管直观地显示出来。二、系统设计方案：采用自顶向下的调试方法进行设计，将设计分为抢答模块、计分模块、数据选择模块以及译码显示模块。1、抢答模块（见下图）主要完成4组参赛者抢答鉴别功能。CLR=0时输出清零，CLR=1时，A、B、C、D哪组输入为1（用实验箱逻辑电平开关代替抢答键），相应路输出有效信号1，并点亮组别指示灯。两组同时抢答无效。2、计分模块（见下图）主要完成加减计分功能。当有1组抢答成功后，EN1为1，启动该组计分模块。CLK3为计分脉冲（用单次脉冲开关代替），ADD为加分使能键，为1有效。DEC为减分使能键，为1有效。每组
3、初始分为100分，抢答后回答正确的加10分，错误则扣10分，结果百位、十位、个位分别用4位二进制表示。3、数据选择模块（见下图），完成计分结果输出选择功能。哪1组抢答成功（A1、B1、C1、D1分别接抢答模块各组输出端，1为有效），就将该组的计分结果显示出来。4、译码显示模块（见下图），主要完成数码管动态扫描显示。将计分结果百位、十位、个位的4位二进制转化为“0-9”8位字型段码，LEDW为数码管位选信号，“000”对应右边第1个数码管，“001”对应右边第2个数码管，依此类推。CLK2为1KHZ动态扫描脉冲。各个子模块分别用VHDL编写实现相关功能，编译通过后用软件观察仿真波形结果，最后用原
4、理图的方式将各个子模块组合在一起，进行整体综合调试，并下载到硬件中进行验证。5、顶层参考电路原理图：三、1K30引脚对应关系表：名称引脚号功能LEDW08数码管位选LEDW1130数码管位选LEDW210数码管位选LEDA92数码管段码LEDB91数码管段码LEDC90数码管段码LEDD89数码管段码LEDE88数码管段码LEDF87 数码管段码LEDG86数码管段码LEDDP83数码管段码 CLOCK2 55数码管扫描脉冲（1KHZ） PP 56单次脉冲（可用作计分脉冲） K179逻辑电平开关 K278逻辑电平开关 K373逻辑电平开关 K472逻辑电平开关 K570逻辑电平开关 K669逻辑电平开关 K768逻辑电平开关 K867逻辑电平开关ALARM138喇叭L1140指示灯L2136指示灯L3137指示灯L4133指示灯L5135指示灯L6131指示灯L7132指示灯四、课程设计报告要求： 1、统一要求用A4纸双面打印； 2、须包含以下内容： （1）设计任务； （2）设计思路； （3）顶层电路原理图； （4）各个模块及总电路的MAXPLUS仿真波形图； （5）各个模块的VHDL源程序；（要有注释）