MF-ICD2 简 介
MF-ICD2在线调试器是一款低价位的PIC开发工具，它利用Flash工艺芯片的程序区自读写功能，使用芯片来实现仿真调试功能。
MF-ICD2使用的软件平台是Microchip的MPLAB-IDE v6.20（集成开发环境软件包）或更高版本，兼容Windows 95/98、 Windows NT ? 和 Windows 2000 ?等操作系统。
其通信接口方式RS-232串行接口方式；工作电压范围为3.0~5.0V，可支持最低3.0V的低压调试。
其主要功能特性有：
源程序编辑；
直接在源程序界面调试；
可设置一个1次断点；
变量和寄存器观察；
程序代码区观察；
修改寄存器；
停止冻结（当上位机停止运行程序时，冻结芯片的运行）
实时背景调试；
MF-ICD2可以支持大部分的Flash工艺的芯片，它不仅可以用做调试器，同时还可以作为开发型的烧写器使用。
第一章 ICD2硬件及使用配置
§1.1 ICD2主机及电源套件
ICD2的主机及电源套件包含了ICD2主机及电源等常用的必要配件，包括：
1）ICD2主机模块和USB电缆；
2）RS232电缆和电源；
§1.2 ICD2支持的芯片型号
MPLAB ICD2目前正式支持的仿真型号如下：
PIC12XX：
PIC12F629 PIC12F675
PIC16XX：
PIC16F630 PIC16F676 PIC16F818
PIC16F819 PIC16F873(A) PIC16F874(A)
PIC16F876(A) PIC16F877(A)
PIC18CXX：
PIC18C601 PIC18C801
PIC18FXX：
PIC18F1220 PIC18F1320 PIC18F2220
PIC18F2320 PIC18F242 PIC18F2439
PIC18F248 PIC18F252 PIC18F2539
PIC18F258 PIC18F4220 PIC18F4320
PIC18F442 PIC18F4439 PIC18F448
PIC18F452 PIC18F4539 PIC18F458
PIC18F6520 PIC18F6620 PIC18F6720
PIC18F8520 PIC18F8620 PIC18F8720
Microchip还将不断增加其支持芯片，详情请关注最新发布的相关信息。
第二章 软件安装
§2.1 安装MPLAB-IDE
ICD2使用的软件版本是MPLAB-IDEV6.XX，用户可以从网站上下载或者从ICD2附带的光盘中安装。建议使用MPLAB-IDE6.60或更高版本。
点击MPLABV6.60.EXE按照提示进行安装。注意，在安装过程中将会出现如图2-1所示的提示界面，这里需要用户来选择第三方语言工具接口组件。如果用户需要使用相应的语言工具，那么就需要安装相应
的接口组件。例如用户需要使用HI-TECH PICC ME16 C语言编译器，那么他需要在“HI-TECH PICC Suite”复选框里打上勾。
图2-1 选择安装语言工具接口提示界面
第三章 使用ICD2作为调试器
§3.1硬件连接
硬件的正确连接步骤是：
1）用串口线连接PC和ICD2主机；
2）用6芯软线连接ICD2主机和仿真头；
3）将仿真头插到用户板上；
4）确认ICD2的电源设置后接上ICD2电源或给用户板上电；
注：如果用户不使用仿真头，而是通过用户板预留接口进行调试，那么步骤2）和3）应合并为：用6芯软线连接ICD2主机和用户板的调试接口
§3.2设置ICD2
§3.2.1 选择芯片
首先，用户需要选择调试芯片的型号（不同系列的芯片其调试系统是不一样的），点击主菜单的Configure->Select Device，在选择芯片型号窗口的下拉菜单里选择需要调试的芯片型号。如图3-1所示。
选择了相应芯片之后，用户将会在选择芯片型号窗口的“Microchip Programmer Tool Support”框里看到Microchip烧写工具对该芯片的支持情况；在“Microchip Debugger Tool Support”框中看到Microchip 调试工具对该芯片的支持情况。其中：
1）红点表示该工具目前还不支持当前芯片；
2）绿点表示该工具可以支持当前芯片；
3）黄点表示该工具目前对当前芯片的支持还处在测试状态；
在选择芯片完型号之后点击“OK”确认。
图3-1 选择芯片型号窗口
§3.2.2 设置工具选项
§3.2.2.1 选择工具类型
如果用户选择ICD2作为调试工具，那么需要在MPLAB IDE中进行设置。点击主菜单的Debugger->Select Tool，选择为MPLAB ICD2。
这时系统将会提示“ICDWarn0030: ICD2 is about to download a new operating system.??Downloading Operating System”。这是系统在下载配合该芯片使用的硬件操作系统，用户需要等待一段时间以便完成此操作。
当硬件操作系统下载完成之后，系统将会检查ICD2的连接情况。如果提示“Target Device **** found”那么一切正常；如果提示“ICDWarn0020:Invaild target device id ??”那么请检查电源设置以
及6芯电缆的连接情况。
§3.2.2.2 设置通信方式
如果用户连接了ICD2的USB线，并安装了相应的USB驱动程序，那么MPLAB IDE将默认ICD2的通信方式为USB接口方式。如果用户需要更改通信的方式，那么用户需要重新设置它。
点击主菜单的Debugger->Settings。系统将弹出一个ICD Debugger 窗口，选择“Communication”。在“Com Port”栏里选择相应的COM口，然后在“Baud Rate”栏里选择相应的通讯波特率（如图3-2所示）。设置完成后点击下方的“应用”按钮来保存设置。
图3-2 设置通信方式
§3.2.2.3 设置编程选项
在ICD Debugger窗口里选择“Program”来设置相应的编程选项。在“Select Memories”栏目里相应的选项之前打上钩，比如如果在“ID”前打上勾，在编程时将会写入用户ID码。
图3-3设置编程选项
用户还可以设置编程时程序的起始和和终止地址，在“Program Memory Address”（程序存储器地址）栏目里设置相应的选项。在设置时请注意开始字节不能超过0x10，而结束地址则需要符合ICD2的编程要求为监控程序模块预留255个语句的空间。合理设置起始和结束地址可以增加调试的速度。
设置完成后点击下方的“应用”按钮来保存设置。
§3.2.2.4 电源设置
如果用户没有为目标板设计电源，那末需要选择为由ICD2白提供电源的方式。在ICD Debugger窗口里选择“Power”来设置相应选项，如图3-4所示。
图3-4设置电源
如果用户目标板上面已经有电源了，不需要由主机来提供那么请您把“Power target circuit from MPLAB ICD2”（从ICD2供电）前面的勾去掉。
使用“Update”按键可以让用户知道目前目标板上的Vdd、Vpp以及主机提供的烧写电压情况。
设置完成后点击下方的“应用”按钮来保存设置。
§3.2.2.5 工具信息
用户还可以在ICD Debugger窗口面了解到调试器其他相关的信息： “Status”栏目：显示当前状态，在此栏目中可以执行自检；
“Warning” 栏目：显示警告信息，用户可以在这个栏目里决定是否打开相关的警告信息；
“Limitation” 栏目：从这里用户可以了解到ICD2的一些使用限制；
“Versions” 栏目：版本信息；
当ICD Debugger窗口的所有项目设置完成后，如果点击“确定”退出设置，则系统将会保存所有当前的设置；如果点击ICD Debugger窗口右上方的“X”来退出设置，那么所有未“应用”的设置将不被
保存。
§3.2.3 设置芯片的CONFIG字
要使芯片能正确地工作用户还需要设置相应的CONFIG字，点击主菜单的Configure->Configuration Bits来进行相应的设置。
系统将会弹出一个“Configuration Bits”窗口，如图3-5所示。
图3-5 Configuration设置窗口
点击“Setting”列里面的相应选项之后系统将会出现一个下拉菜单，用户可以在这个菜单里面选择相应的设置。请注意在使用ICD2作为调试器的时候，需要关闭“Low Voltage Program”（低电压编程）选项，以及关闭“Code Protect”（代码保护）；同时将“Background Debug”（背景调试）选项打开。
用户芯片的配置是需要根据实际情况来选择，否则芯片可能无法正常工作而导致ICD2出现错误提示。
§3.2.4 设置语言工具
如果用户需要使用C语言来编程，那么用户还需要设置语言工具的路径。
点击主菜单的Project->Set Language Tool Locations…来设置语言工具路径。在系统弹出的“Set Language Tool Locations”（设置语言工具位置）对话框里选择相应的语言工具，本例中选择的是HITECH PICC编译器。在相应的语言选项的子树“Executables”（可执行文件）
树下点击相应的选项，使用“Browse”（浏览）来设置对应的可执行文件。如图3-6所示。
图3-6 设置语言工具的路径
在本例中，我们将“HI-TECH Assembler”、“HI-TECH Complier”和“HI-TECH Linker”都设置指向为D:\HT-PIC\bin\picc.exe，这是我的PC上的HITECH PICC编译器路径，用户应该根据实际安装情况来设置。
如果用户只使用汇编语言进行编程，那么他们可以不设置这项，直接使用默认设置。
§3.3 建立工程项目
§3.3.1 建立项目
在对源程序进行调试之前首先需要建立一个项目，这样MPLAB IDE系统就能把相关的调试信息包含进去。
点击主菜单的Project->New，来建立新的项目。在系统弹出来的“New Project”（新项目）窗口里面的“Project Name”（项目名称）栏里面是输入相应的项目名，建议项目的名称要和源程序的名次一致。
然后使用“Browse”（浏览）按钮来选择源程序所在的路径。如图3-7所示。
建议用户将所有的调试所需的文件放在同一个目录里，以便于调试。在所有设置完成之后点击“OK”退出。
图3-7 建立新的项目
这时系统将在所选择的路径里生成一个后缀为．mcp的文件。
§3.3.2添加（删除）节点文件
接下来需要把调试所需的文件加入到项目里。用户将会在主界面里看到一个“*.mcw”的窗口，在“*.mcp”的树下有四个分支，分别是“Source Files”（源程序）、“Head Files”（头文件）、“Object Files”（目标文件）及“Library Files”库文件。如图3-8所示。
用户可以右键点击相应的分支使用“Add Files”（添加文件）来添加文件，这些文件通常被称之为节点文件，是需要在调试过程调用的。
同样的用户可以在选定的文件上使用右键菜单来删除文件，在删除节点文件之前先用户需要确认这些文件已经不再该项目中发生作用。
图3-8 添加文件 图3-9 添加文件的结果
§3.4 使用ICD2进行调试
§3.4.1调试准备步骤
在完成前面的设置应正确连接好硬件之后，用户就可以开始使用了。 §3.4.1.1 连接
使用主菜单的Debugger->Connect，或直接使用工具栏上的快捷图标来连接。连接成功之后在“Output”窗口的“MPLAB ICD2”信息页里将提示 “Target Device **** found，revision=**”，如图3-10所示，如果提示“ICDWarn0020:Invaild target device id ??”那么请检查电源设置以及6芯电缆的连接情况。
图3-10 主界面及信息窗口
§3.4.1.2 编译
接下来用户要进行编译，以便生成相应的调试文件。点击主菜单的Project->Build All来编译整个项目，或者使用工具栏上的快捷图标。如图3-10所示。
编译的结果将在“Output”窗口的“Build”页显示。如果编译发现了错误，则将不能生成调试所需的.hex文件，这样是不能继续进行下一步的。用户需要根据该页的提示改正程序之后，重新编译，直至编译器没有发现错误。
§3.4.1.3 编程（烧写）
当“Output”窗口的“Build”页中提示编译成功之后，编译过程生成了相应的.hex文件。此时用户需要使用工具栏上的“编程”快捷图标对目标芯片进行编程，在编程时需要注意芯片的CONFIG字设置（祥见§3.2.3 设置芯片的CONFIG字）以及编程区域设置（祥见§3.2.2.3 设置编程选项）。
如果编程过程中出现“Config区校验失败”的提示，请检查芯片的MCLR脚电路。如果您采用的是直接接到电源的上拉方式，请直接断开该线路。
§3.4.2 运行及调试
在编程成功之后用户就可以进行调试了。ICD2提供了多种运行及调试的手段。综合运用这些运行调试手段可以比较方便的验证程序的功能，并发现其中存在的缺陷和错误。
§3.4.2.1 运行方式
按工具栏上的快捷图标的顺序由左至右，ICD2运行的方式有： “Run”：全速运行，如果运行过程中遇到了断点将会停止。使用这个运行方式可以直观的观察到程序的运行效果，并整体的验证其功能；
“Halt”：停止运行。请注意，由于ICD2是通过使用Flash工艺芯片的自编程功能来实现调试功能的，在执行此功能时，并不代表芯片已经实际停止了运行，而只是不再执行当前程序的功能了。此时如果发生了掉电或者干扰导致芯片与ICD2主机之间发生了通信错误，则用户需要重新执行“连接->编程”的过程。
“Step Into”：单步执行。使用单步的功能可以观察到当前语句执行的效果。利用单步功能可以实现多种调试目的，例如，可以使用该功能来观察程序分支的跳转方向，或者用来观察数据的转移、运算等。
“Step Over”：块单步。使用这个功能时系统将跳过子程序的调用过程，直接执行到调用的下一语句，这样用户在遇到“CALL”
语句时就可以利用这个功能直接看到调用的结果了。假如该语句调用的是没有必要进行分析的延时子程序，那么使用此功能就可以避免陷入单步执行烦琐的循环过程的麻烦。
“Reset”：使芯片复位。对于汇编源程序来说，执行此功能后程序PC将指向芯片的复位地址；对于C语言源程序来说，执行此功能后程序PC则是指向main()函数首地址。
§3.4.2.2 断点设置
断点功能是在调试中经常使用到的功能，这项功能使芯片在运行到相应的程序语句时停止下来。在程序运行到断点停下为的时候，用户可以根据目标板的运行情况或者相关RAM的值来分析运行的情况。
ICD2只能提供一个断点。
§3.4.2.3观察变量设置
在运行调试的过程中，用户可能经常会需要观察一些寄存器的值。为了使用方便，可以把一些经常要查看的寄存器设置为观察变量。使用主菜单命令View->Watch来进行设置，系统将会弹出一个“Watch” （观察变量）窗口。如图3-11所示。
图3-11 观察变量窗口
在窗口的“Add SFR”按钮后面的下拉菜单中显示的是特殊寄存器的名称，用户可从下拉菜单中选取并使用“Add SFR”按钮将需要观察的特殊寄存器添加到观察变量列表中。同样的，用户可以在“Add Symbol”按钮后的下拉菜单中选取自定义的标号，并使用该按钮将所选标号添加到观察变量列表中去。
为了观察的方便，用户还可以利用观察变量窗口中的“Watch1”~“Watch4”4个子窗口分类添加观察变量。
ICD2提供了多种的变量观察方式，用户可以使用包括用户自行设定的观察变量以及通用存储器、程序存储器、硬件堆栈和EEPROM等窗口。使用主菜单的“View”选项可以打开或关闭这些窗口。
§3.5 调试的限制条件
MPLAB ICD2的调试功能实际上是通过在芯片中写入一段监控程序来实现的。芯片通过这个监控程序来执行上位机的指令，并把运行结果返回到上位机。因此在使用ICD2进行调试时，有一些限制条件，主要体现在调试手段及仿真的功能的限制以及需要占用芯片资源。本节我们给出了一些主要的限制条件，详细情况请参考MPLAB-IDE中的ICD2帮助文件。
§3.5.1 调试手段的限制
ICD2的调试手段的限制主要有以下几点：
1）用户只能设置一个单次断点。
2）使用单步不能响应中断。由于的硬件条件限制，ICD2在执行单步时不能跳转到中断入口处。
3）用户可以访问堆栈，但是不能观察其变化。
4）MPLAB-IDE状态栏中显示的时钟频率与实际的情况无关。其时钟频率是由用户板上的振荡情况决定的，IDE不能正确的体现它。
5）每次修改程序之后或通讯异常都需要重新对芯片进行编程。
§3.5.2 仿真的功能的限制
ICD2的仿真功能的限制主要有以下几点：
1）调试时不能使用SLEEP指令，也就是说无法仿真睡眠的情况。
2）调试时不能使用WDT。
3）调试时不能开启芯片的代码保护（不能烧写保密位）。
4）调试时不能开启低电压烧写模式。
§3.5.3 几种芯片的特殊限制
PIC12F629/675、PIC16F630/676：
1）必须使用内部振荡或外部有源振荡；
2）MCLR脚必须是高电平；
3）当GP1/RA1为高电平时将无法进行调试；
4）不能在对GPIO操作的指令上设置断点。
PIC18FXXX：
1）设置的程序区起始地址必须是从00地址开始的每8个程序行为一组的程序块的第一行，结束地址必须是从00地址开始的每8个程序行为一组的程序块的结尾。例如起始地址可以设置为0x10，而不能是0x12；结束地址可以是0x1F而不能是0x14。
2）对于PICXX20，AVDD 和 AVSS引脚必须接上。
§3.5.4 占用的芯片资源
MPLAB ICD2 占用的芯片资源如下：
1）占用MCLR引脚，以及串行编程的时钟及数据脚；
2）占用2级硬件堆栈；
3）占用了部分程序区及RAM（祥见ICD2帮助文件）。
客户在调试时需要注意不要占用预留给调试接口（包括监控程序）的资源，在调试小容量、引脚数量较少的芯片时要注意合理分配资源。
第四章 使用ICD2作为烧写器
§4.1 ICD2的烧写设置
§4.1.1 选择芯片
首先，用户需要选择调试芯片的型号（不同系列的芯片其调试系统是不一样的），点击主菜单的Configure->Select Device，在选择芯片型号窗口的下拉菜单里选择需要调试的芯片型号。如图4-1所示。
图4-1 选择芯片型号窗口
选择了相应芯片之后用户将会在选择芯片型号窗口的“Microchip Programmer Tool Support”框里看到Microchip烧写工具对该芯片的支持情况。其中：
1）红点表示该工具目前还不支持当前芯片；
2）绿点表示该工具可以支持当前芯片；
3）黄点表示该工具目前对当前芯片的支持还处在测试状态；
在选择芯片完型号之后点击“OK”确认。
§4.1.2 设置工具选项
§4.1.2.1 选择工具类型
如果用户选择ICD2作为烧写工具，那么需要在MPLAB IDE中进行设置。点击主菜单的Programmer->Select Programmer，选择为MPLAB ICD2。
这时系统将会提示“ICDWarn0030: ICD2 is about to download a new operating system.??Downloading Operating System”。这是系统在下载配合该芯片使用的硬件操作系统，用户需要等待一段时间以便完成此操作。
当硬件操作系统下载完成之后，系统将会检查ICD2的连接情况。如果提示“Target Device **** found”那么一切正常；如果提示“ICDWarn0020:Invaild target device id ??”那么请检查电源设置以及6芯电缆的连接情况。
§4.1.2.2 设置通信方式
如果用户连接了ICD2的USB线，并安装了相应的USB驱动程序，那么MPLAB IDE将默认ICD2的通信方式为USB接口方式。如果用户使用的是串行端口，那么需要重新来设置它。
点击主菜单的Programmer->Settings。系统将弹出一个“MPLAB ICD 2 Settings”窗口，选择“Communication”页。设置方法请参看§3.2.2.2 设置通信方式，设置完成后点击下方的“应用”按钮来保存设置。
§4.1.2.3 设置编程选项
在“MPLAB ICD 2 Settings”窗口里选择“Program”来设置相应的编程选项。设置方法请参看§3.2.2.3 设置编程选项，设置完成后点击下方的“应用”按钮来保存设置。
§4.1.2.4 电源设置
在“MPLAB ICD 2 Settings”窗口里选择“Power”来设置相应选项，在作为编程器使用时用户必须把“Power target circuit from MPLAB ICD2”（从ICD2供电）前面的勾选上。
使用“Update”按键可以让用户知道目前目标板上的Vdd、Vpp以及主机提供的烧写电压情况。
设置完成后点击下方的“应用”按钮来保存设置。
§4.1.2.5 工具信息
用户还可以在“MPLAB ICD 2 Settings”窗口面了解到烧写器器其他相关的信息：
a) “Status”栏目：显示当前状态，在此栏目中可以执行自检；
b) “Warning” 栏目：显示警告信息，用户可以在这个栏目里决定
是否打开相关的警告信息；
c) “Limitation” 栏目：从这里用户可以了解到ICD2的一些使用限
制；
d) “Versions” 栏目：版本信息；
当“MPLAB ICD 2 Settings”窗口的所有项目设置完成后，如果点击“确定”退出设置，则系统将会保存所有当前的设置；如果点击“MPLAB ICD 2 Settings”窗口右上方的“X”来退出设置，那么所有未“应用”的设置将不被保存。
§4.1.3 设置芯片的CONFIG字
要使芯片能正确地工作用户还需要设置相应的CONFIG字，点击主菜单的Configure->Configuration Bits来进行相应的设置。
系统将会弹出一个“Configuration Bits”窗口，如图4-2所示。
图4-2 Configuration设置窗口
点击“Setting”列里面的相应选项之后系统将会出现一个下拉菜单，用户可以在这个菜单里面选择相应的设置。
请注意此时用户需要将“Background Debug”（背景调试）选项关
四 路 抢 答 器 设 计 实 验 报 告 信息科学技术学院自动化*班 ****
四路抢答器设计实验报告 一、设计任务： 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能 力。 2、养成根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、 调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行 数字电子电路实验的基本技能。 二、技术指标 抢答器是一种具有优先输出的电子电路。它的基本功能是，在四组参赛的情况下，首先抢答者发出抢答信号，此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。在优先抢答者解除抢答信号后，电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。 1、设计一个可供4人进行的抢答器。 2、系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。
3、抢答器开始时数码管无显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。并且不出现其他抢答者的序号，这样其它选手无法再抢答，达到抢答目的。 4、抢答器具有定时抢答功能，本抢答器的时间设定为10秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计。 5、设定的抢答时间，选手可以抢答，这时定时器开始工作，显示器上显示选手 的和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 6、当设定的时间一到，而无人抢答时，本题报废，选手们无法再抢答，同时扬 声器报警发出声音，定时器上显示0。 三、元件清单：
基于FPGA的电子抢答器的程序设计 摘要 随着科学技术日新月异，文化生活日渐丰富，在各类竞赛、抢答场合电子抢答器已经作为一种工具得到了较为广泛的应用。顾名思义，电子抢答器是一种通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段准确、公正、直观地判断出最先获得发言权选手的设备。 此次设计有4组抢答输入，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。当第一抢答者按下抢答开关时，该组指示灯亮以示抢答成功。同时，电路也具备自锁功能，保证能够实现在一路成功抢答有效后，其他三路均不能抢答。本设计基于VHDL语言，采用FPGA为控制核心，并结合动手实践完成，具有电路简单、操作方便、灵敏可靠等优点。该四路抢答器使用VHDL硬件描述语言进行编程，分为七个模块：判断模块，锁存模块，转换模块，扫描模块，片选模块，定时报警模块和译码模块。编程完成后，使用QuartersII工具软件进行编译仿真验证。 关键词：VHDL，FPGA，四路抢答器，仿真
目录 1 概述 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 抢答器现状 (1) 1.3 本论文主要完成的工作 (1) 1.4 设计心得 (2) 2 开发工具简介 (3) 2.1 VHDL语言简介 (3) 2.2 FPGA开发过程与应用 (4) 2.2.1 FPGA发展历程及现状 (4) 2.2.2 FPGA工作原理 (4) 2.2.3 FPGA开发流程 (5) 2.3 Quartus II软件 (6) 3系统设计 (8) 3.1 系统设计要求 (8) 3.2 系统设计方案 (8) 3.2.1 系统硬件设计方案 (8) 3.2.2 系统软件设计方案 (8) 3.3.3 系统原理详述 (10) 4 电路程序设计及仿真 (12) 4.1 抢答锁存模块设计 (12) 4.1.1 VHDL源程序 (12) 4.1.2 抢答锁存电路的模块 (13) 4.2 仿真 (14) 总结 (15) 致谢 (17) 参考文献 (18)
课程设计报告 专业班级 课程 FPGA/CPLD原理及应用题目四路电子抢答器设计学号 姓名 同组人 成绩 2013年5月
一、设计目的 1.进一步掌握QUARTUSⅡ软件的使用方法； 2.会使用VHDL语言设计小型数字电路系统； 3.掌握应用QUARTUSⅡ软件设计电路的流程； 4.掌握电子抢答器的设计方法。 二、设计要求 1.系统总体设计 （1）设计一个可以容纳四组参赛队进行比赛的电子抢答器。 （2）具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人发出抢答指令后，若有参赛者按抢答器按钮，则该组指示灯亮，显示器显示出抢答者的组别。同时，电路处于自锁存状态，使其他组的抢答器按钮不起作用。 （3）具有计时功能。在初始状态时，主持人可以设置答题时间的初始值。在主持人对抢答组别进行确认，并给出倒计时记数开始信号以后，抢答者开始回答问题。此时，显示器从初始值开始倒计时，计到0时停止计数，同时扬声器发出超时警报信号。若参赛者在规定的时间内回答完问题，主持人可以给出计时停止信号，以免扬声器鸣叫。 （4）具有计分功能。在初始状态时，主持人可以给每组设置初始分值。每组抢答完毕后，由主持人打分，答对一次加1分，答错一次减1分。 （5）设置一个系统清除开关，该开关由主持人控制。 （6）具有犯规设置电路。超时抢答者，给予鸣喇叭警示，并显示规范组别。 2.设计方案 系统的输入信号有：各组的抢答按钮A、B、C、D，系统允许抢答信号STA，系统清零信号RST，计分时钟信号CLK，加分按钮端ADD、en，减分端SUB、sta，计时使能端en时钟信号clk,复位rst；系统的输出信号有：四个组抢答成功与否的指示灯控制信号输出口可用a1、b1、c1、d1表示，四个组抢答时的计时数码显示控制信号，抢答成功组别显示的控制信号，各组计分显示的控制信号。整个系统至少有三个主要模块：抢答鉴别模块；抢答计时模块；抢答计分模块，其他功能模块（输出显示模块）。 3.如图为流程图： 开始→抢答→抢答鉴别→回答→加减分数→显示↑↑ 倒计时倒计时 犯规抢答或抢答后答题时间超时鸣喇叭警告。
像我们这样搞电子的人，要的就是动手的乐趣。下面我们来介绍近期在网络上非常流行的USBasp下载线，因为现在的笔记本包括台式机都渐渐地舍弃了并口、串口；所以之前的并口或串口下载线已经不能再使用了，应该说是做个USBasp下载线是势在必行的，下面我们来介绍其制作的全过程。 图（1） 图1为原作者设计的原理图，为了便于制作我修改过某部分电路如图2，其功能一样。
图(2) 在制作之前首先要搞清楚几点： 第一、这个USB下载线本身就是一块AVR单片机，在制作过程中也必需对其进行程序下载才能运行。 第二、先得大概了解一下这个AVR单机机ATmega8的基本资料。这样才能对电路有个了解，从而便于调试。第三COM1是PC机与USB相接的端口,我们在焊接时一定要区分GND、VCC、D+、D-,下面图（3）是对应本次制作的USB端口的引脚功能。在焊接的之前务必搞清楚，否则会造成PC机端口的USB或下载给的ATmega8烧毁。
图（3）USB端口引脚功能 第四﹑最后我们来了解一下电路的结构。对应图2，其中JP1是选择下载时的速度是快速或慢速，当JP1接地时选择低速，否则为高速。对于选择快速还是慢是相对于被下载的单片机晶振时钟而言的。一般来讲，目标单片机与USBasp的ATmega8的时钟不能相差太远。而JP2是电源的选择，当短接时被下载的单片机选择USBasp供电，则否选择独立供电。切记：两者只能任选其一。LED2为ATmega8程序运行的指示灯，当其点亮时就证明USBasp运行正常。LED1为下载程序时的工作指示灯，当接收到上位机信号
时，此灯就会闪动。 图（4）制作的全部元器件 图（5_a）与图2对应的PCB板顶层
四路竞赛抢答器设计与仿真。 一、设计题目：四路竞赛抢答设计与仿真 二、设计要求 设计并仿真能容纳四组参赛队参赛的声光显示抢答器，要求： 1）主持人按下复位后，允许开始抢答， 2）有人抢答成功，即发出光、声报警信号，并封锁其他参赛队抢答信号的输入 主要器件 1）74LS175、74LS04； 2）发光二极管、蜂鸣器、三极管等。
三、题目分析 为达到设计要求可以有两种方案可以选择 方案1：采用CD4511芯片作为抢答信号的触发、锁存和译码输出。这样虽然比较简便，但实际在实现锁存功能时比较繁琐难实现。 方案2：采用集成4D触发器来完成抢答部分。虽然元件较多，但在实现锁存功能时可以简单的实现。 经过对比两方案的优缺点，决定采用抢答信号锁存简单实现的方案2。然后利用软件Multisim来进行仿真调试，再进行逐步改进。智力竞赛是在竞赛中分成几组参加，我设计的为四组，这时针对主持人提出的问题，各组一般进行抢答，对于抢答，需要一种逻辑电路抢答器作为裁判员。先由主持人控制主电路，各组再进行抢答，优先抢答者抢到并回答问题解除抢答信号后，电路才恢复下一次抢答。 以下是我设计的智力竞赛抢答器的主要设计思路：主持人控制开关接地与四组开关接5V 电压，我集成4D触发器74LS175，起到优先抢答的作用。利用当其中一组抢答即对应的开关关闭，对应的锁存输入端为高电平，对应的输出端也为高电平，经过与门，实现锁存功能。这样，当一组抢答时其它组就被屏蔽了。举个例子来说，若一组得到抢答权，则由于接上电压该组输出高电压，又由于锁存器的锁存原因，其它二组，三组，四组输出的为低电平，与一组相连的发光二极管会发光，同时通过或非门与报警电路相连，使之发出连续响声。因为由两个或门与译码器连接，译码器是输入高电平有效，而第一组输出高电平时，对应的LED 亮，说明改组拥有回答问题的权利。当主持人的控制开关复位时，各组的抢答者就开始抢答，当主持人的控制开关清零复位时，开始下一轮抢答。 以上就是我设计的竞赛抢答器的设计思路。
基于FPGA的多路数字抢答器的设计 摘要：本文主要介绍了以FPGA为基础的八路数字抢答器的设计，首先对各模块的功能进行分配，此次设计主要有七个模块，依次为分频模块、抢答模块、加减分模块、倒计时模块、设置倒计时模块、蜂鸣器模块和数字显示模块。主持人按下开始键可以实现抢答开始，选手号的显示，加减分模块，积分的显示，积分的重置，并启动倒计时模块；若有选手犯规或者倒计时记到五秒，停止倒计时，开启蜂鸣器，并为进入加减分模块做准备。此次设计程序用Quartus II12.0为软件开发平台，用Verilog语言来编写，使用模块化编程思想，自上向下，通过寄存器变量来控制各个模块的运行。本次设计采用FPGA来增强时序的灵活性，由于FPGA的I/O端口资源丰富，可以在此基础上稍加修改可以增加很多其他功能的抢答器，因此后期可塑性很强，因为核心是FPGA芯片，外围电路比较简单，可靠性强、运算速度高，因此便于维护，并且维护费用低。 关键词：FPGA、抢答器、倒计时、犯规报警、加减分、显示 目录 第一章绪论................. . (2) 第二章 FPGA原理及相关开发工具软件的介绍 (3) 2.1 FPGA的简介..... . (3) 2.1.1 FPGA的发展与趋势......... .. (3) 2.1.2 FPGA的工作原理及基本特点 (4) 2.1.3 FPGA的开发流程 (5) 2.1.4 FPGA的配置... . (5) 2.2 软件介绍............... .. (6) 2.2.1 Verilog HDL的介绍........... .. (6)
2.2.2 Quartus II软件.................... .. (7) 第三章数字抢答器系统设计方案和主要模块 (8) 3.1 功能描述及设计架构...... .. (8) 3.2 抢答器程序流程图以及各模块代码分析 (10) 3.2.1 抢答器程序结构及主程序流程图 (10) 3.2.2 秒分频模块 (15) 3.2.3 倒计时以及倒计时剩5S时报警模块...... 错误！未定义书签。 3.2.4 倒计时显示及倒数计时设置显示模块 (20) 3.2.5 选手号显示及违规报警模块 (26) 3.2.6倒计时设置模块 (30) 3.2.7顶层模块 (35) 3.3 硬件电路 (37) 3.3．1 按键电路图 (38) 3.3．2 数码管显示电路图 (38) 3.3．2 蜂鸣器电路图 (39) 第四章管脚分配及功能 (40) 第五章总结 (41) 参考文献 (418) 第一章绪论 1.1 课题研究背景 随着社会的发展，各种竞赛比赛日益增多，抢答器以它的方便快捷、直观反映首先取得发言权的选手等优点，深受比赛各方的辛睐，市场前景一片大好。另一方面随着电子科技的发展，抢答器的功能以及实现方式也越来越多，产品的可靠性以及准确性也越来越强。能够实现多路抢答器功能的方式有很多种，主要包括前期的数字电路、模拟电路以及数字电路与模拟电路组合的方式，但是这种方
51单片机DIY做PLC编程 有朋友想定制一个净水机控制器，有一些独特的功能要增加，但是商品控制板没有这样的功能，问我能否做一个，我觉得单片机完全能满足这种简单的控制需要，上手开始编程序时候突然感到，用PLC逻辑编这种功能是非常简单轻松的，而如果用汇编或C编却感觉有点棘手，编程效率不高，所以想为何不在单片机上实现PLC的逻辑呢？ 上网搜索尝试看能否找到合适的程序下载来稍微改改就能用的呢？方案几年前就有了，实际上是利用三菱的低档PLC编程软件编辑好梯形图，存盘后用专用的格式转换工具转换成HEX单片机烧写文件烧进去，尝试下载三菱PLC工具软件，但是在我的WIN7-64位系统上不能正常工作，好容易换了系统装好开发工具，但是初次上手这款开发工具，界面挺复杂的，懒得研究各个按钮的使用，由于是单片机的硬件，对于程序的编制和转换有很多限制条件，否则是转换不成功的，嫌麻烦，放弃！ 某宝倒是有百元PLC板出售，但是为了这么个简单的东西专门买个全功能板子有点浪费，而且其编程软件仍然是三菱的盗版软件，算了，再想办法把。 由于工作中经常接触PLC程序，对其工作原理也略知一二，网上也有相关的说明介绍，其实就是三个主要步骤，第一步扫描IO输入，第二步执行逻辑，第三步输出逻辑到IO，很简单的，最早PLC也是用单片机实现的，我为何不用汇编在51上搭建一个架构，简单的逻辑编制进去就能运转呢？ 其中逻辑执行步骤还是有点意思的，需要把PLC逻辑翻译成单片机的汇编语言执行，这块开始也没有把握，后来搜索到一篇百度文章，介绍了一下三菱PLC逻辑是如何翻译成汇编的，我看了下估计其实是利用反汇编工具把HEX反编译成的ASM代码，并不清晰明了，而且还带着反汇编时候的行号，仅供参考了。 搜索结果中也有几篇论文，涉及到在51单片机上实现PLC逻辑的内容，但是那些论文都是充数的，仅仅几个IO逻辑，没有什么定时器，计数器功能的体现，哎！仅供参考！ 看来这个PLC系统还是需要自己写了！OK！既然决定自己重写，那就开工吧！利用春节休假时间，编制了如下ASM51汇编PLC代码： 代码主要架构如下： 1、IO定义部分:根据所使用的单片机IO口数量,任意指定多少个I多少个O,那几个脚是I,哪几个是O都可以任意指定,在这个51系统里面设计了最大32个I,32个O,占用64个位寻址区域,其实用不到那么多,也可以分配给其它需要的标志位用,因为51系统总可位寻址地址只有128位,需要仔细分配.
课程设计说明书 题目名称：四组抢答器plc课程设计 系部：机械工程系 专业班级：机械化13-1班 学生姓名： 学号：2013233 指导教师：全瑞琴 完成日期：2017年1月8号
新疆工程学院 课程设计评定意见 设计题目四组抢答器plc课程设计 系部机械工程系专业班级机械化13-1班学生姓名学生学号2013233 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日
（此页背书） 评定意见参考提纲： 1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2、学生的勤勉态度。 3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
新疆工程学院 机械工程系系(部)课程设计任务书 2015-2016 学年第一学期2016 年 1 月10日 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）
摘要 随着微处理器、计算机和数字通讯技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了所有控制领域。而实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。设计是利用PLC(Programmable Logic Controller)对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先选择这个题目之后我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理以及它的一些工作过程分析后得 出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要9个,输入端口需要6个,由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点因此我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活维护使用方便等特点。 关键词: 可编程控制器抢答器 PLC 模拟电路数字电路
module qiangda4(clk,clr,inputEn,add,stu,inputL1,inputL2,inputL3,inputL4,Led1 ,Led2,Led3,Buzzer); // 开始声明各个端口 //输入口 input clk,clr,inputEn,add,stu,inputL1,inputL2,inputL3,inputL4; //输出口 output [0:7] Led1; //倒计时时使用的LED控制端 output [0:7] Led2; //数码管控制端 output [0:7] Led3; //分数显示数码管控制端 output Buzzer; //蜂鸣器 //各个寄存器变量声明 reg [0:7] Led1; reg [0:7] Led2; reg [0:7] Led3; reg cnt=32'b0; reg Buzzer; reg score=4’hf;//分数显示寄存器 //配置寄存器,EnFlat是表明开始抢答的标志位 reg EnFlat=1'b0; //BuClk是蜂鸣器的标志位 reg BuClk=1'b0; //BuL是做蜂鸣器的延时用 reg [0:7]BuL=8'd0; //抢答选手标志位 reg answer=3’d0; //各组分数标志位 reg score1=4’d5; reg score2=4’d5; reg score3=4’d5; reg score4=4’d5; //------------初始化模块--------------- always @ (posedge clk)//捕捉时钟 begin //初始化各按键并开始抢答 begin if(inputEn==1'b0) begin //初始化各个标志位和参数
此主题相关图片如下：
此主题相关图片如下： ========================================================================= ===== 测试JDM烧录器 用RS232延长线将JDM烧录器与你的电脑连线，开启IC-PROG程式。选JDM programmer，再依你的连线选COM1或COM2，其他的不动。如不知道是COM1或COM2，就一个一个试吧。 此主题相关图片如下：
此主题相关图片如下： OK后再选Hardware Check，把Enable MCLR打勾`，拿电表量(什么?你没有!!那...那...)IC 插座第4脚对第5脚应有13.3V，把Enable MCLR勾拿掉，应为0V或0.3V以下，这是Vpp 烧录电压。 此主题相关图片如下： Enable Data Out打勾则第13，17脚对第5脚都是5V，同时Data in会自动打勾。 Enable Clock打勾则第12，16脚对第5脚都是5V。 Enable VCC打勾则第1，3，10，14脚对第5脚都是5V。 如果都对，那恭喜你，烧录器做好了。否则...
Do(去抽根烟、喝杯水，再回来检查一遍)" Loop until OK ============================================================== 插上PIC16F84A...........烧............. 先把IC选为PIC16F84A，现在可以把PIC16F84A插上读读看，如果是空白IC就会全是'3FFF'。不是的话可以按清除键，全部清除。 去下载个现成的16F84A的HEX档来烧看看。将ZIP档解开，存到桌面。Open file读入RC_84A.HEX，然后照下图社设定WDT enable，PWRT enable，Oscillator XT。...........烧.............数秒钟后就知道了!! 再次恭喜你，哦?失败?IC是好的吗? 此主题相关图片如下： OK!! =========================================================================组译程式MPASMWIN ASM档写好后，需组译成.HEX档才能烧录。MPASMWIN的使用很简单，下载一个ASM档来试试。 依PIC的型号设定Processor即可，其他不动，用Default，按Assemble就会产生.HEX，及.ERR档。 此主题相关图片如下：
毕业设计设计任务书 设计题目: 基于PLC四路抢答器的设计 设计要求: 1. 抢答器可同时供四组选手参加比赛 2. 主持人有三个控制按钮，用来控制抢答开始、复位和答题计时的开始。 3．每当主持人发出开始抢答指令后，那组选手最先按下抢答按钮，则数码管1就显示该组的编号，同时绿色指示灯亮，音响电路给出信箱提示信号（持续3S），以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不再响应。选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统才能开始下一轮抢答。 4．违规抢答：若选手在未开时抢答试题时抢答了，则视为违规，违规时数码管1显示其编号，同时红灯亮，音响电路发出声响。 5．抢答限时：当主持人按下开始按钮后，定时器T0开始计时（设定30S）。若30S时限到仍无人抢答，则黄灯亮、音响电路3发出声响，以示选手放弃该题。 6．答题限时：在抢答成功后，主持人按下答题计时开始按钮，同时数码管2、3上显示答题倒计时时间（该时间设定为50S），选手必须在设定的时间内完成答题。否则，音响电路发出答题超时报警信号 设计进度要求: 第一、二周：确定题目,查阅资料，根据要求分析抢答器的设计、工作原理。 第三、四周：根据工作原理画流程图并编译梯形图，并进行硬件设计。 第五、六周：对软件设计，进行上机调试,找出问题,进行修改,并改进设计。 第七、八周：撰写论文,毕业答辩。 指导教师（签名）
摘要 近年来随着科技的飞速发展， PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要25个，输入端口需要7个，由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点，因此，我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活，维护使用方便等特点。 关键词：智力控制，四路抢答器， PLC
单片机课程设计 预习报告 班级：建电141 姓名：付鹏鑫 学号：1412032031 设计题目：四位竞赛抢答器系统设计设计时间：2016.01.03~01.07 评定成绩： 评定教师：
目录 摘要 -------------------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 一、任务分析： -------------------------------------------------------------------------------- 3 二、总体方案： -------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1 可行方案--------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 2.2 方案设计--------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 三、硬件设计： -------------------------------------------------------------------------------- 8 3.1 电路原理图 --------------------------------------------------------------------------- 8 1.AT89C51简介 ------------------------------------------------------------------------ 10 2.PCF8591简介 --------------------------------------------------------------------------- 9 3.RESPACK8及RX8简介 (12) 3.2 器件选择--------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 四、软件设计： ---------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 4.1程序处理流程 --------------------------------------------- 错误！未定义书签。 4.2 程序流程图 ----------------------------------------------- 错误！未定义书签。 4.3 程序介绍--------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 五、调试过程： ------------------------------------------------------------------------------ 22 5.1 调试步骤----------------------------------------------------------------------------- 22 六、参考文献： ---------------------------------------------------- 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 摘要：抢答器作为一种工具，已广泛应用于各自智力与知识竞赛场合。本设计是基于C52单片机系统的四路抢答器。考虑到其限时回答功能，
自制51编程器 作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间：2008-7-26 19:46:23点击数：3 【字体： 】 AT89C51是一款应用最为广泛的8051单片机，更重要的是他具有反复烧写（FLASH）的特性。一般情况下可重复烧写1000次,这样为初学者试验提供了一个廉价的平台。为了满足广大单片机爱好者动手的需要，本人利用半个月的时间，参考国外资料，实际设计制作成功一款简单的AT89C51/52/55单片机编程器。由于单片机编程时序不同，这一款编程器仅仅支持ATMEL公司的AT89C51, AT89C52, AT89C55芯片,不支持华邦或飞利浦兼容芯片。 对于很多像我这样一些不算太年轻的从80年代组装7管半导体收音机入门的电子爱好者来说，面对单片机似乎显得有点怯场，但是事实上我以为他甚至比组装一个收音机更简单：以下是它的硬件电路图，稍微有一点耐心，完全可以用面包板搭焊。 为了方便大家制作，我把电路简化设计了一下：
Q2, Q4以及周围的几个元件构成了电平转换电路,这样节省了1片max 232芯片，在要求不高的场合，这个电路在单片机通信中可以取代MAX232。 Q1, R2,R4,DW2，4个元件为编程器提供烧写用12V电压，其中，R4, R2构成了分压电路；平时，监控芯片89C51第13脚（P3.3）输出高电平，Q1导通，R2(1K)将DW2(12V)拉低，此时DW2电压由R4,R2 分压，大约3-5V 之间；当写程序时，监控芯片第13脚（P3.3）输出低电平，Q1截止，DW2(12V)直接送到被烧芯片的31脚，从而提供烧写电压。ATMEL官方网站提供的编程器器烧写电压是用LM317调整得到的，并且用到了两个高精度电阻，电路复杂且成本高，该电路经过本人数百台的实验证明非常稳定可靠.
课程设计(论文) 题目名称简易四路抢答器设计 课程名称单片机原理及应用 学生姓名瞿永 学号0841229144 系、专业电气工程系测控类 指导教师杨波 2010年7 月1 日
邵阳学院课程设计（论文）评阅表 学生姓名瞿永学号0841229144 系别电气工程系专业班级08电本二班题目名称简易四路抢答器课程名称单片机原理及应用 二、指导教师评定
目录 摘要 (4) 一，设计任务与要求 (4) 二，方案设计与论证 (4) 三，硬件电路设计 (5) 四，软件设计 (8) 五，器件选型方案 (21) 六，调试： (22) 七，结论与心得 (22) 八，参考文献 (23)
单片机四路抢答器设计 摘要 抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。 本设计是以四路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT49C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 一，设计任务与要求 1、抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0 ~ S3表示。 2、设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4、参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号并保持到主持人将系统清除为止。 二，方案设计与论证
摘要 本文介绍了一种采用EDA技术，在QuartusII工具软件环境下用VHDL语言编写的数码显示8路抢答器的电路组成、设计思路及功能。 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮[1]~[8]表示。设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由主持人控制。抢答器具有锁存与显示功能，即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 系统主芯片采用EP2C35F484C8，由基本时钟发生电路模块，复位电路模块，键盘防抖动模块，键盘扫描模块，数码管驱动模块，报警频率选择模块组成。经编译和仿真所设计的程序，在可编程逻辑器件上下载验证，从而完成抢答器功能。 关键词：抢答器；硬件描述语言；可编程逻辑门阵列；
Abstract This article introduces an EDA technology tools in QuartusII environment using VHDL language digital display 8 answering device circuit design ideas and features. Responder same time for eight players or eight team competition, with eight buttons, respectively [1] ~ [8] said. Setting clear and answer in a system control switch, the switch control by the moderator. Responder has a latch and display, the player press the button, latch the corresponding number, speaker audible prompts, and seven-segment digital tube display in player numbers. Players answer in the implementation of the priority latch, first answer in player numbers has been maintained to host the system cleared. System main chip EP2C35F484C8, from the basic clock circuit module, reset the circuit module, keyboard judder module, the keyboard scan module, a digital control drive module, alarm frequency selection module. The compilation and simulation process is designed, in the programmable logic device to download verification, thus completing the Responder feature. Key words：Responder;Very Hardware Description Language; FPGA;
四人智力抢答器课程设计 报告 Prepared on 22 November 2020
数字电子技术课程设计报告 设计课题: 四人智力竞赛抢答器 学院: 专业: 电子信息工程 班级: 2010级电信(1)班 姓名: 学号: 日期 2012年 12月9日——2012年12月23日指导教师:
摘要 在各种智力竞赛场合，抢答器是必不可少的最公正的用具。 通过本学年的《数字电路技术》的学习我们知道了它的原理其实是比较简单的，主要就是通过四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统控制选手的抢答情况，再通过逻辑电路将输入开关、脉冲及输出LED灯、数码管和扬声器连接起来即可。电路由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路主要由74LS175，即4D触发器来构成抢答锁存器，由主持人来控制74LS175的清零端。当清零端为高电平“1”时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的LED发光二极管发光，并且扬声器发出声音，同时，由4个Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用。扩展电路主要包括秒脉冲发生电路和定时电路，并且在设计中加入了报警电路，以提示选手和观众。 经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误，可实现设计所要求功能。 关键词：四人智力竞赛抢答器、74LS175、脉冲、锁存器 目录 1 设计任务及要求 (1) 2 比较和选定设计的系统方案、画出系统框图 (1) 方案比较 (1) 系统框图 (3)
3单元电路设计、参数计算和器件选择 (3) 抢答电路设 (3) 定时电路设计 (6) 报警电路设计 (9) 4完整的电路图及电路的工作原理 (10) 完整电路图 (10) 工作原理..............................................................................11 5经验体会. (12) 参考文献 (12) 附录A：系统电路原理图 (13) 附录B：元器件清单 (14)
中南林业科技大学 课程设计报告 设计名称：基于VHDL语言的四人抢答器姓名：杜涵学号：20134491 专业班级：电子信息工程一班 院（系）：计算机与信息工程学院 设计时间：2015年12月8日 设计地点：东园22栋201
目录 一、设计题目……………………………………………… 二、设计要求……………………………………………… 三、设计目的……………………………………………… 四、设计背景……………………………………………… 五、使用工具……………………………………………… 六、设计原理……………………………………………… 七、设计结构……………………………………………… 八、原理图………………………………………………… 九、模块程序……………………………………………… 十、引脚分配………………………………………………十一、设计结果验证………………………………………十二、总结…………………………………………………
一、设计题目：基于VHDL语言的四路抢答器 二丶设计要求： 1、设计制作一个竞赛抢答器,每组受控于一个抢答开关,分别为S1, S2, S3, S4。 2、控制键K,用于控制整个系统清零, K=0,系统清零；抬起复位键时,K=1,抢答开始。 3、每答对一题计十分，每次答题时间不能超过60秒。 4、第一抢答者按下抢答按钮,对应的led灯点亮，同时数码管显示是第几位抢答者，并封锁其他各组的按钮,即其他任何一组按键都不会再使电路响应。与此同时，数码管开始显示60秒的倒计时。通过K键复位，开始下一轮抢答。 三、设计目的 1.通过设计竞赛抢答器的实例来体会设计实际产品的过程，在学好理论的基础上，提高动手实践能力。 2.学习怎样用vhdl语言来描述自己的设计思路，调试硬件后，能够使产品实现功能。 3.进一步掌握用vhdl语言编写数字电路。 4.在做课题过程中，掌握多位共阴极扫描显示数码管的驱动及编码，学会使用和调试硬件。
自制STC自动烧录器 一直在网上找自动烧录器的资料，就是不用冷启动的那种。冷启动说来也没什么，就是很反感它。找不到，东西并不复杂。不知道为什么没人上传。这证明了懒人多。 后来想到，直接把学习板上的电路照着做就是了，那个就是免冷启动的，还找什么。于是动手。先把原图摆出来。 电路很简单。元件极少。为省事，电源开关不要，电源指示灯不要，4个插短路帽的座子也不要。注意一下，图上的8550画错了，画的是个8050。制作的时候，8550的e接电源VIN1，c接继电器。芯片的15,16脚通过27Ω电阻接USB公头，第1脚接个二极管再接单片机第10脚RXD，第5脚接单片机第11脚TXD。单片机的供电（VCC）由继电器提供。就这样完事了，简单得要死。手头刚好有两片芯片，于是动手。 说起来几句话就完事，动手来才知道难度。这PL2303是SSOP封装，长约1CM，宽大概0.8CM，上面挤满了28个脚。这东西，圆头烙铁别碰它，最好是用特尖特细的那种。 至于PCB，有条件自己做印刷板的就简单。我的打印机做不了那么精细的胶片，想想元件也不多，干脆不要线路板了。先把它乌龟翻身仰天放，用双面胶粘在板子上。然后照着图纸焊接元件。因为脚太细密，0603的电阻不好用，就在废手机板上找的电阻。然后……（充满痛苦的1000字）…….. 终于做成了！！！可是那难看的样子实在让人高兴不起来。
从没做过这么难看的东西。 插上电脑，居然一次就通过。可想而知，给我的鼓励是巨大的！！ 于是继续，开工做第二个。继电器，电解电容，晶振。三极管。都要换成小型的。三极管换
成贴片的，电容在手机上拆贴片的，晶振找个小圆柱的。继电器有点难办，再小也小不到哪里去，干脆不要吧，用个贴片8550代替。（其实，用一个8050的就可以了，不用2个管） 2个小时后，第二个烧录器做成，虽然还是不怎么好看，但是小了很多了。 下面就简单了，用热熔胶厚厚的封起来，固定那些脆弱的线路，兼顾遮丑。 好了，哥俩合个照。
渤海船舶职业学院 毕业设计（论文）题目：基于PLC四路抢答器的设计 系：机电工程系专业：机电一体化技术姓名：李红远指导教师：刘凯 班级：08G451 评阅教师：刘凯 学号：24 完成日期：2011.5.22
毕业设计说明书（论文）中文摘要 题目：基于PLC四路抢答器的设计 摘要:近年来随着科技的飞速发展， PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要25个，输入端口需要7个，由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点，因此，我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活，维护使用方便等特点。 关键词:智力控制，四路抢答器，PLC.