基于FPGA的18路智力競賽電子搶答器設計

電子機電論文編號:JD857 附開題報告,任務書,外文翻譯,原理圖和PCB,論文字數:14230,頁數:46

摘要 Ⅰ
目次 Ⅲ
1 引言 1
1.1 課題設計的背景 1
1.2 課題研究的意義及發展現狀 2
1.3 課題研究的目標、內容和擬解決的關鍵問題 3
2 設計方案比較 3
2.1 數字電路設計方案 4
2.2 模擬電路設計方案 5
2.3 基于MCS-51單片機的設計方案 6
2.4 基于FPGA的設計方案 8
2.5 方案論證 10
3 基于FPGA的18路電子搶答器的工作原理 11
3.1 原理框圖 11
3.2 系統電路圖 12
3.3 VHDL程序設計 13
4 系統硬件設計 20
4.1 系統電路PCB圖 20
4.2 EPF10K10LC84_3芯片 21
4.3 74LS245芯片 23
4.4 74LS138芯片 24
4.5 共陰極LED數碼管 26
4.6 FPGA配置方案論證 27
5.結論 33
參考文獻 34
致 謝 35
附 錄 A 36

摘 要：根據畢業設計任務書的要求，基于FPGA的18路智力競賽搶答器可使整個系統大大簡化，運用EDA軟件平臺中的Max + plus II軟件，設計了一款實用型智力競賽搶答器。本設計闡述了搶答器原理及其設計思路、優化實現方法，并給出了設計方案、具體電路圖及VHDL語言的各模塊設計，給出了基于FPGA的VHDL源程序，通過編譯和器件編程，將編程器文件以在線配置的方式下載到PCB板的主要FPGA器件——EPF10K10LC84-3器件中，經實際電路測試驗證，達到了預期的設計要求。該電路不但能實現互鎖和自鎖，并且能用聲音和數字準確提示搶答者的優先結果，大大降低了搶答器因延時造成的搶答不準確等缺點，具有反應快、功能齊全、實用性強等特點。
   
關鍵詞：FPGA ；Max + plus II；EPF10K10LC84-3；搶答器；仿真

Design of the Eighteen Routes intellectual
 Contest Responder Based on FPGA

Abstract：According to the request of the design specification graduating，this design of eighteen routes intellectual contest responder based on FPGA can simplify the system.By using the EDA software platform of Max+plus II，we designed an intellectual contest device of experiment to answer the question preemptively based on FPGA.And presented each module and idiographic circuit diagram. Giving the VHDL source program that based on FPGA.By editing，compiling and device programming，files of device programming in circuit configurable are down loaded to the device of EPF10K10LC84_3 of PCB experimental plate. It achieved the expectant requirements of design after actual circuit testing and verifying.This circuit can not only realize to lock with each other and itself, but also use the voice，arithmetic figure to hint the result at the same time.Reduce the lack of wrong answering because of responder late.It facts quick,having much more function and good using.

Key words：FPGA ；Max + plus II；EPF10K10LC84-3；responder ；imitation