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如何用VHDL编写一个五人的智力抢答器

网友发布 2023-07-28 15:43 · 头闻号仪器机械

1:最多可容纳五名选手或五个代表队参加比赛,他们的编号分别为1、2、3、4、5,各用一个抢答按纽,其编号与参赛者的号码一一对应。此外,还有一个清零按钮给主持人用来清零。这六个按钮全部采用自制的触摸按钮,它们由触摸探头、CMOS反相器和电阻组成。

2: 抢答器应该具有数据锁存功能,并将锁存的数据用LED数码管显示出来。当主持人的手指触摸清零探头时,数码管便显示“0”,此后若有参赛选手用手指抢答探头,数码管立即显示出最先动作的选手编号,同时压电陶瓷蜂鸣片的电压波形如下图所示,图中T0可取1ms左右,T1和T2各取0.2秒左右。此外,还要求声响持续约1秒钟后自动停止。

3:抢答器对选手动作的先后应有很强的分辨能力,即使他们的动作(指手指触摸探头)的先后只差几毫秒,抢答器也能分辨出来。也就是说数码管不显示后动作选手的编号,只显示最先动作选手的编号,并保持到主持人清零为止。

图(略)

(三)方案选择:根据系统方框图的原理有两种设计方案可供选择。

1.选手触摸按钮后的信号首先进入D触发器, CP脉冲控制锁存效果,然后输出再进行编码,译码显示。

2.选手触摸按钮后的信号首先进行编码,然后利用74LS75锁存器,它的输出直接控制锁存功能,然后主持人开关控制锁存器的片选端,发挥清零作用。锁存器的输出直接进入译码器然后显示。

两种方案原理均可行,但考虑到操作和连线地简单易行,如果选择方案一,就要用到四片D触发器达到锁存效果,而方案二只用到一片74LS75即可,原理简单易懂,因此选择方案二。

驱动电路也有两钟方案可供选择:

①可利用单稳电路控制延迟时间和分频器CC4060进行分频产生间歇式方波。

②可采用单稳电路控制延迟时间和比较简单的振荡器线路,经比较选用施密特反相器构成的方波发生器比较简单,因为方波发生器的频率都比较低,所以选用CMOS集成电路CC40106。

(四)系统方框图:如下图(a)

图(略)

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