数字EDA实训，求大神用VHDL帮忙写个智力抢答器程序

一、智力竞赛抢答器的设计

1、抢答器的功能描述

智力竞赛作为一种生动活泼的教育形式和方法，它通过抢答和必答等方式引起参赛者和观众的兴趣。进行智力竞赛时，一般分为若干组，主持人对参赛各组提出的问题，分为必答题和抢答题两种。答题有时间限制，若在规定时间内未能回答完问题，则发出超时警告。对抢答题，要准确判断哪组优先，予以指示和鸣叫。回答问题的正确与否，由主持人判别并进行加分或减分，成绩评定结果通过电子装置显示。

  现要求设计一个智力竞赛抢答器，要求具有如下功能：

2、设计任务

（1）、具有两路或两路以上抢答输入；

（2）、能够识别最先抢答的信号，显示该台号；

（3）、进行抢答时，主持人按下复位键，系统复位后进入抢答状态，计时显示器显示初始值。（设定抢答时间为固定时间，当主持人宣布开始抢答开始，计时器开始以秒为单位进行减法计数）当某参赛组抢先将抢答按键按下，该路抢答信号则将其余各路抢答信号封锁，同时扬声器响起，这时台号显示器显示该参赛组台号；

（4）、对回答问题所用的时间进行计时、显示、超时报警；

（5）、可以预置回答问题的时间；

（6）、同时具有复位功能，倒计时启动功能；

（7）、主持人对抢答结果进行确认，随后，给出倒计时允许信号，开始回答问题，计数显示器则从初始值开始倒计时，当计至0时，停止计数，扬声器发出超时报警信号，以中止未回答问问题者回答问题；

（8）、当主持人给出倒计时计数禁止信号时，扬声器停止鸣叫；

（9）、如参赛者在规定时间内完成回答问题，主持人可以给出倒计时计数禁止信号，以免扬声器鸣叫。

**（10）、按下复位键，又可以开始新一轮的抢答。

1、 抢答器的设计（完整功能的设计）

根据以上对抢答器的功能要求，把要设计的数字系统划分为五个功能模块：抢答信号判别电路，最先抢答的台号显示控制电路，分频电路，倒计时及计时值显示电路，扬声器控制电路。如图1.1所示。

2、 设计思路（根据图1.1）

抢答器的输入信号为：抢答信号A，B，C，D，高电平有效（按下抢答键时为高电平）。复位（初始化）信号INI，高电平有效。当INI有效时，抢答信号判别电路清零，为判别优先抢答信号做好准备；倒计时电路则置入预置时间，以8421BCD码的形式送出显示驱动信号。倒计时计数允许/禁止信号EN。EN为高电平，允许计数；EN为低电平，禁止计数。预置时间信号ti，以8421码形式输入倒计时的时间初值。预置控制信号test，高电平有效；test为高电平时，将ti的值锁存到倒计时电路。输入时钟信号CLK一方面作为扬声器控制电路的输入信号，另一方面作为抢答信号判别电路中锁存器的时钟。

  抢答器的输出信号为：台号显示驱动信号O2—O0，为BCD码形式；系统复位时为“000”，进行抢答时，显示优先抢答台号。时间显示驱动信号time，为8421BCD码的形式，显示倒计时计数器的当前值。扬声器驱动信号bell，它是输入时钟经选通后的输出。

抢答信号判别电路在系统复位后，对A，B，C，D四路抢答信号进行判别，输出端G3—G0与A—D一一对应，优胜者对应的G为“1”，其余的G为“0”，且将结果锁存。完成抢答判别的同时，输出端R端输出有效信号，对扬声器进行选通。

分频电路用与产生倒计时电路所需要的周期为1s的时钟脉冲，分频系数视输入时钟信号CLK的频率而定。

台号显示控制电路将输入信号G3—G0转换为BCD码，以驱动数码管，显示台号。

倒计时及时间显示控制电路由ti,test信号预置答题时间；由复位信号INI将答题时间作为初值赋给倒计时计数器；由计数允许信号EN 启动计数。输出信号为time，sel和out，其中sel和out为扬声器选通信号。

扬声器控制电路使系统只在两种情况下输出驱动扬声器的脉冲信号：一种是倒 时计数器处于禁止计数状态（EN无效），并且完成初始化，开始对抢答信号进行判别，当某参赛组抢先按下按键，系统在输出该组台号信息的同时，输出脉冲信号；一种是确认优先抢答的参赛组后，启动倒计时计数器计数（使EN有效），当计数到“0”时，输出脉冲信号。