微机课程设计
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电子技术课程设计报告
题目：智力竞赛抢答器
学生姓名 王志超
专 业 自动化
学 号 3011203227
指导教师 周跃庆
日 期 20131216-20131231
一、完成课题的工作基础和实验条件
1．工作基础
（1）学习数字电子技术、模拟电子技术；对所需芯片功能的理解；
（2）学会MAX+plus软件设计电路；
2．实验条件
（1）GW48系列EDA/SOC验开发系统（提供有目标芯片FPGA-型号
EP1K30TC144-3、数码显示器、二极管、三极管、钮子开关、晶
振等资源）；
（2）电路设计建议采用下列器件：
74175、74147、74192、7448、ANDX、ORX、NOT等
二、设计任务和要求
1. 基本要求
（1）有3—4路抢答；
（2）数字显示抢答组别；
（3）由主持人复位后方可抢答；
（4）声音提示已有人抢答。
2. 可以另加功能
（1）计时器
（2）分组计分，手动控制清零。
三、电路基本原理
设计本电路时按照功能要求以及自顶向下的层次化设计思想，该抢答器可以
分为三个模块：抢答器控制模块，该模块用于控制选手及主持人的动作；编码模
块，用于将选手的编号编码以便用数码管显示输出；倒计时模块，控制选手的抢
答时间并在数码管上显示。
（1）抢答器控制模块的设计：
该模块在任意一位选手首先按下抢答键后，其输出高电平给D锁存器，并
将输出结果送至编码器和蜂鸣器，并同时启动倒计时模块，该模块的主持人按键
HOST按钮可以实现系统的复位。其原理图为：
（2） 编码器模块的设计：
该编码器可以实现将选手的编号编码并将编码输出送至优先编码器7448，
以便实现选手编号的输出。
该模块的电路原理图为：
（3）倒计时模块的设计：
该模块在使能信号EN的作用下开始倒计时，而且将倒计时时间显示在数码管上。
该模块的电路原理图为：
四、实验与调试
（1）电路的仿真结果为：
（2）程序下载及测试：
1、下载
将编译好的模块程序下载好，连线做硬件实验。
2、性能测试
按下主持人复位键（HOST），再按下一个选手抢答键，听是否有蜂鸣音，观察
是否显示选手编号，再看看按下其他抢答键是否有影响。观察是否有各组计分，
按键之后是否清零。
五、 体会
从理论到实践，在专业课程设计持续的日子里，可以培养学生学到很多东西，
不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知
识。通过课程设计教育学生认识理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远
远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能
真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过
程中随时会遇到各式各样的问题，同时会不断发现自己的不足之处。整了个设计
过程对很多学生而言可以说是困难重重，譬如对以前所学过的知识理解得不够深
刻，掌握得不够牢固，不会查阅资料，觉得无从下手等等。在课程设计过程中通
过互动指导，教育学生一步一步的制定并依次实施计划，并在设计计划执行过程
中教会他们查阅资料，鼓励他们克服心理上的不良情绪，不断的学习和解决难题，
不断磨练炼学生意志的过程。总结本次课程设计，根据设计过程学生表现以及实
习报告，本次课程设计有效培养了学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和
解决实际问题的能力。通过课程设计的教学实践，使学生所学的基础理论和专业
知识得到巩固，并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；使学
生接触和了解实际局部设计从收集资料、方案比较、软硬件设计及整体调试的全
过程，进一步提高学生的分析、综合能力以及工程设计中分析设计的基本能力，
为今后的毕业设计做必要的准备，并为毕业后的工作学习提供了借鉴思路。
六、 参考文献
[1]Liu G J，Yang P Y，Zhang W et al．Research on separation of minor elements from coal during
combustion[J]．Journal of China University of Ming and technology，2000，6(1)：62—66．
[2]岑可法，倪明江，落仲泱等．循环流化床锅炉理论、设计与运行[M]．北京：中国电力出
版社，1998．10—12．
[3]王兆安，刘进军，电力电子技术【M】.北京：机械工业出版社，2013-6
[4]周跃庆主编：数字电子技术基础教程[M],天津大学出版社，2006
摘 要
本设计四人抢答器是用MAX+PLUS11 软件完成的FPGA芯片的中小规模集成
电路。首先在该软件上完成电路原理图的设计与仿真，然后在仿真正确的基础上
下载到实验板上进行功能的调试。在设计过程中，采用了模块化层次化的设计思
想，这样就增强了电路原理图的可读性，同时减少了相同功能的重复设计，提高
了设计效率。本设计共分为三个模块：抢答控制模块，选手编号译码模块以及计
时模块。这三个模块设计仿真正确之后，只需要将他们按照确定的逻辑关系联系
起来即可。
关键词：四人抢答器；MAX+PLUS 11；FPGA；中小规模集成电路；层次化；
调试；模块化；可读性。
ABSTRACT
Based on MAX+PLUS II and FPGA chip, this four_people answering
machine is a small and medium scale integrated circuit（S/MSI）. To
complish it, firstly we need to draw the schematic circuit diagram on the
software according to the expected performance, then it is required to
simulate it with the given information. Finally, if the simulation is in
accord with our expectation then we can download the program to the
experiment board and complete the debugging. In this design we adopted
the method of modularization and hierarchy, which make it easier to read
and avoid the repetitive and unnecessary module. This machine is divided
into three blocks: answering control block, encoder block and timing
block. After finishing designing the above three blocks all we need to do
is to connect them logically .
Key words：
four_people answering machine ; MAX+PLUS II ;
modularization; hierarchy; design; simulation; debug; readability
