電子搶答器的EDA設計與實(shí)現
2.2 鑒別與鎖存模塊設計
鑒別與鎖存模塊的主要功能是用于判斷a、b、c、d四個(gè)組別搶答的先后,記錄最先搶答的組別號碼,并且不再接受其它輸入信號,而對最先搶答的組別鎖存,同時(shí)顯示最先搶答的組別。
根據以上功能要求,該模塊的源程序必須包含四個(gè)搶答輸入信號?,F將其信號分別設為a、b、c、d;搶答時(shí)必須要有一個(gè)允許開(kāi)始搶答信號,將其信號設為sta,該信號輸入后,其輸出指示燈亮,以便選手知道允許搶答信號已發(fā)出,故可設置一個(gè)sta的輸出指示燈信號為star-t;為了鑒別最先搶答者,可分別設置a、b、c、d組的輸出指示燈為led_a、led_b、led_c、led_d,同時(shí)設置顯示最先搶答組別號碼的輸出信號為states[3..0];為了使系統進(jìn)入重新?lián)尨馉顟B(tài),還需要設置一個(gè)系統復位信號,可將其設為rst。其鑒別與鎖存模塊的仿真波形如圖2所示。
通過(guò)圖2可以看出,當rst=1時(shí),系統處于初始狀態(tài),此時(shí)所有輸入均無(wú)效;當rst=O且sta=O時(shí),搶答無(wú)效;而當rst=O且sta=1時(shí),start指示燈亮,d組為最先有效搶答組別,led_d指示燈亮,并顯示搶答成功組別d組為“0100”。通過(guò)圖2的仿真圖及分析說(shuō)明,可見(jiàn)其鑒別與鎖存模塊的功能設計正確。

2.3 電子搶答器定時(shí)與犯規模塊設計
定時(shí)與犯規模塊的主要功能是用來(lái)對答題限時(shí)。當倒計時(shí)時(shí)間計為0時(shí),系統將輸出報警信號,以對提前搶答者給予蜂鳴警示并顯示犯規組別號碼。
根據以上功能設計要求,該模塊需要設置一個(gè)倒計數器來(lái)限制答題時(shí)間,可將其信號設為time[7..0]。為了使倒計時(shí)器能夠開(kāi)始或停止工作,應設置一個(gè)計時(shí)使能輸入信號en;為了確定是否有選手提前搶答或超時(shí)答題,可將允許搶答信號sta和四個(gè)搶答輸入(a、b、c、d)、顯示搶答成功組別states[3..0]、系統時(shí)鐘信號clk_1hz等作為輸入信號,而將犯規報警器信號alarm和犯規組別顯示offender作為輸出信號。為了使蜂鳴器停止報警或使系統重新進(jìn)入有效搶答狀態(tài),應設置系統復位輸入信號rst。定時(shí)與犯規模塊的仿真波形如圖3所示,其中圖3(a)為搶答犯規及暫停計時(shí)控制功能的仿真,圖3(b)為答題犯規控制功能的仿真。
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