verilog_hdl_fpga抢答器

第1页FPGA期末结业论文基于FPGA/一开始时声明有哪些端口INPUTCLK,INPUTEN,INPUTL1,INPUTL2,INPUTL3,INPUTL4/输入口OUTPUTSIG1,SIG2,SIG3,SIG4OUTPUT07LEDOUTPUTBUZZER/输出口REGSIG11B1,SIG21B1,SIG31B1,SIG41B1REG07LED河南大学物理与电子学院第13页REGBUZZER/在输出口配置个寄存器,以便运算REGENFLAT1B0/配置寄存器,ENFLAT是表明开始抢答的标志位REGBUCLK1B0/BUCLK是蜂鸣器的标志位REG07BUL8D0/BUL是做蜂鸣器的延时用ALWAYSPOSEDGECLK/捕捉时钟BEGINIFINPUTEN1B0/初始化各按键并开始抢答BEGINENFLAT1B1/初始化各个标志位和参数SIG11B1SIG21B1SIG31B1SIG41B1/各个按键对应的LED控制端LED8B11111111/静态数码管的控制端,有8位BUCLK1B0BUZZER1B1/蜂鸣器的控制管脚,低电平为发声音ENDIFENFLAT1B1/开始抢答BEGINIFINPUTL11B0/如果按键1按下BEGINENFLAT1B0/禁止其他选手抢答SIG11B0/静态数码管显示序号1LED8B01101111/对应的LED点亮BUCLK1B1/指示蜂鸣器发声ENDELSEIFINPUTL21B0/如果按键2按下BEGINENFLAT1B0/禁止其他选手抢答SIG21B0LED8B00011010BUCLK1B1ENDELSEIFINPUTL31B0/如果按键3按下BEGINENFLAT1B0/禁止其他选手抢答SIG31B0LED8B01001010BUCLK1B1ENDELSEIFINPUTL41B0/如果按键4按下BEGINENFLAT1B0/禁止其他选手抢答SIG41B0河南大学物理与电子学院第14页LED8B01101001BUCLK1B1ENDENDIFBUCLK1B1/当蜂鸣器标志位置1时/进入此蜂鸣器处理程序BEGINBUZZER1B0/蜂鸣器发声BULBUL8D1/延时变量加1IFBUL8D255/当到达延时的时间时关掉蜂鸣器BEGINBUL8D0/延时变量复位BUCLK1B0/蜂鸣器标志位复位BUZZER1B1/蜂鸣器停掉ENDENDENDENDMODULE4仿真综合根据以上设计原理，我们进行仿真综合，分别得到如下的结果图4抢答仿真波形图河南大学物理与电子学院第15页图5加减分模块仿真图河南大学物理与电子学院第16页图6重置模块图7I/O引脚的选取I/O引脚号的名称及其测试波形图都已经在上图中给出，至于其作用程序河南大学物理与电子学院第17页应经对其作出详细的描述，这里不再一一赘述。5结论以FPGA为控制核心设计的抢答器，开发周期短，功能升级方便，整个控制系统所需元件少，集成度较高，具有良好的稳定性和可靠性。经过仿真以及下载到FPGA开发板上测试，此次设计可以公正、准确、直观的判断第一抢答者，并对抢答进行计时，加减操作的计时，并通过LED显示并提示时间，以及复位抢答等功能，同时3个BCD数码管可以正确的显示第一抢答者的组号以及积分信息。同时通过测试验证了软件的按键消抖处理适当，不会产生按键误判断的情况，以及状态机的程序设计方式结构清晰，易于查找程序的错误和进行改进。参考文献1夏宇闻VERILOG数字系统设计教程（第二版北京航空航天大学出版社；2EDA先锋工作室，王诚、吴继华等ALTERAFPGA/CPLD设计（基础篇）人民邮电出版社；3阎石数字电子技术基础（第五版）高等教育出版社；4童诗白模拟电子技术基础（第四版）高等教育出版社；5网络资料来源百度文库，道客巴巴，新浪爱问等；网址（WWWBAIDUCOMWWWDOC88COMIASKSINACOMCN。附录源代码主程序如上所示（略）抢答模块BEGINIFENFLAT1B1河南大学物理与电子学院第18页BEGINIFINPUTL11B0BEGINENFLAT1B0ANSWER3D1LED28HF9BUCLK1B1ENDELSEIFINPUTL21B0BEGINENFLAT1B0ANSWER3D2LED28HA4BUCLK1B1ENDELSEIFINPUTL31B0BEGINENFLAT1B0ANSWER3D3LED28HB0BUCLK1B1ENDELSEIFINPUTL41B0BEGINENFLAT1B0ANSWER3D4LED28H99BUCLK1B1ENDENDEND加减分数模块IFANSWER3D1/第一组加减分BEGINBEGINIFADDSCORE1SCORE11/当主持人判定选手的回答正确时，按下ADD键进行加分操作ELSEIFSTUSCORE1SCORE11/当主持人判定选手的回答错误时，按下STU键进行减分操作END河南大学物理与电子学院第19页SCORESCORE1/把第一组的分数赋值给分数寄存器ENDIFANSWER3D2/第二组加减分BEGINBEGINIFADDSCORE2SCORE21/当主持人判定选手的回答正确时，按下ADD键进行加分操作ELSEIFSTUSCORE2SCORE21/当主持人判定选手的回答错误时，按下STU键进行减分操作ENDSCORESCORE2ENDIFANSWER3D3/第三组加减分BEGINBEGINIFADDSCORE3SCORE31/当主持人判定选手的回答正确时，按下ADD键进行加分操作ELSEIFSTUSCORE3SCORE31/当主持人判定选手的回答错误时，按下STU键进行减分操作ENDSCORESCORE3ENDIFANSWER3D4/第四组加减分BEGINBEGINIFADDSCORE4SCORE41/当主持人判定选手的回答正确时，按下ADD键进行加分操作ELSEIFSTUSCORE4SCORE41/当主持人判定选手的回答错误时，按下STU键进行减分操作ENDSCORESCORE4END倒计时模块BEGINIFENFLAT1B1BEGINIFCNT32D48000000/计时实现1HZ分频河南大学物理与电子学院第20页CNTCNT32D1ELSEBEGINCNT32D0LED18B111111111B1/LED1左移一个单位，实现一秒的倒计时ENDENDIFLED18B0/倒计时结束还没有按键按下，则抢答停止且蜂鸣器响ENFLAT1B0BUCLK1B1END蜂鸣器模块BEGINIFBUCLK1B1/当蜂鸣器标志位置1时BEGIN/进入此蜂鸣器处理程序BUZZER1B0/蜂鸣器发声BULBUL8D1/延时变量加1ENDIFBUL8D255/当到达延时的时间时关掉蜂鸣器BEGINBUL8D0/延时变量复位BUCLK1B0/蜂鸣器标志位复位BUZZER1B1/蜂鸣器停掉ENDEND重置模块IFCLR/按下CLR键以后各组参数重置，整个比赛重新开始BEGINENFLAT1B1/重置各个标志位和参数LED18B11111111/重置时8个LED灯全亮LED28B11111111/选手号静态数码管数码管为共阳极的控制端,有8位LED38B11111111/选手分数显示数码管重置BUCLK1B0/蜂鸣器标志位重置BUZZER1B1/蜂鸣器的控制管脚重置,低电平为发声音SCORE14D5SCORE24D5SCORE34D5SCORE44D5/各组分数重置ANSWER8HFF/分数显示寄存器重置河南大学物理与电子学院第21页END数码显示模块BEGINCASESCORE4H0LED38HC0/显示04H1LED38HF9/显示14H2L