数字式竞赛抢答器设计VHDL代码Quartus仿真

名称：数字式竞赛抢答器设计VHDL代码Quartus仿真

软件：Quartus

语言：VHDL

代码功能：

数字式竞赛抢答器设计

设计个可容纳四组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮供抢答使用。抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用；设置一个主持人复位按钮，主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，用指示灯显示抢答组别，扬声器发出2~3秒的音响

设置犯规电路,对提前抢答和超时答题（例如3分钟)的组别鸣笛示警并由组别显示电路显示出犯规组别

设置一个记分电路,每组开始预置10分,由主持入答对次加1分,答错一次减1分

FPGA代码Verilog/VHDL代码资源下载：www.hdlcode.com

设计文档：

设计文档.doc

1.工程文件

2.程序文件

3.程序编译

4.RTL图

5.仿真图

整体仿真图

抢答控制模块仿真图

显示模块仿真图

部分代码展示:

LIBRARY ieee;
   USE ieee.std_logic_1164.all;
   USE ieee.std_logic_unsigned.all;
--抢答控制模块
ENTITY qiandda_ctrl IS
   PORT (
      clk             : IN STD_LOGIC;--时钟10HZ
      reset_n         : IN STD_LOGIC;--系统清零
      start_p         : IN STD_LOGIC;--主持人复位开始抢答
      key_1           : IN STD_LOGIC;--1组抢答按键
      key_2           : IN STD_LOGIC;--2组抢答按键
      key_3           : IN STD_LOGIC;--3组抢答按键
      key_4           : IN STD_LOGIC;--4组抢答按键
LED_tiqian      : OUT STD_LOGIC;--提前抢答指示灯
      alarm   : OUT STD_LOGIC;--报警提示信号
      LED_1  : OUT STD_LOGIC;--1组抢答组别指示灯
LED_2  : OUT STD_LOGIC;--2组抢答组别指示灯
LED_3  : OUT STD_LOGIC;--3组抢答组别指示灯
LED_4  : OUT STD_LOGIC--4组抢答组别指示灯
   );
END qiandda_ctrl;
ARCHITECTURE behavioral OF qiandda_ctrl IS
    constant  s_idle          : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0000";
    constant  s_start         : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0001";
    constant  s_tiqian_1      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0011";
    constant  s_tiqian_2      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0100";
    constant  s_tiqian_3      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0101";
    constant  s_tiqian_4      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0110";
    constant  s_qianda_1      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0111";
    constant  s_qianda_2      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "1000";
    constant  s_qianda_3      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "1001";
    constant  s_qianda_4      : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "1010";
    constant  s_huida_time    : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "1011";
   SIGNAL   alarm_overtime   : STD_LOGIC;--超时答题报警
SIGNALalarm_normal    : STD_LOGIC;--正常抢答提示
SIGNALalarm_tiqian      : STD_LOGIC;--提前抢答报警   
   SIGNAL state               : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0000";
   SIGNAL huida_time          : STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0) := "0000000000";
SIGNAL LED1234               : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) := "0000";
BEGIN
--超时答题报警 or 正常抢答提示 or 提前抢答报警 
alarm<=alarm_overtime or alarm_normal or alarm_tiqian;
 
   PROCESS (clk, reset_n)
   BEGIN
      IF ((NOT(reset_n)) = '1') THEN
         state <= s_idle;--系统清零
      ELSIF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         CASE state IS
            WHEN s_idle =>--空闲状态，还没开始抢答
               IF (start_p = '1') THEN--开始抢答按键
                  state <= s_start;
               ELSIF (key_1 = '1') THEN--1号提前抢答
                  state <= s_tiqian_1;
               ELSIF (key_2 = '1') THEN--2号提前抢答
                  state <= s_tiqian_2;
               ELSIF (key_3 = '1') THEN--3号提前抢答
                  state <= s_tiqian_3;
               ELSIF (key_4 = '1') THEN--4号提前抢答
                  state <= s_tiqian_4;
               ELSE
                  state <= s_idle;
               END IF;
            WHEN s_start =>
               IF (key_1 = '1') THEN
                  state <= s_qianda_1;--1号抢答
               ELSIF (key_2 = '1') THEN
                  state <= s_qianda_2;--2号抢答
               ELSIF (key_3 = '1') THEN
                  state <= s_qianda_3;--3号抢答
               ELSIF (key_4 = '1') THEN
                  state <= s_qianda_4;--4号抢答
               ELSE
                  state <= s_start;--倒计时
               END IF;
            WHEN s_qianda_1 =>
               state <= s_huida_time;--回答时间计时
            WHEN s_qianda_2 =>
               state <= s_huida_time;--回答时间计时
            WHEN s_qianda_3 =>
               state <= s_huida_time;--回答时间计时
            WHEN s_qianda_4 =>
               state <= s_huida_time;--回答时间计时
            WHEN s_huida_time =>--10Hz时钟计数650对应65秒
               IF (huida_time >= "1010001010") THEN--大于65s后回到空闲状态
                  state <= s_idle;
               ELSE
                  state <= s_huida_time;
               END IF;
            WHEN OTHERS =>
         END CASE;
      END IF;
   END PROCESS;
   --控制回答计时60s
   PROCESS (clk, reset_n)
   BEGIN
      IF ((NOT(reset_n)) = '1') THEN
         huida_time <= "0000000000";
      ELSIF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         IF (state = s_idle) THEN
            huida_time <= "0000000000";
         ELSIF (state = s_huida_time) THEN--回答计时
            huida_time <= huida_time + "0000000001";
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;
   
   --控制提前抢答报警信号
   PROCESS (clk, reset_n)
   BEGIN
      IF ((NOT(reset_n)) = '1') THEN
         alarm_tiqian <= '0';
LED_tiqian<='0';
      ELSIF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         IF (state = s_tiqian_1 OR state = s_tiqian_2 OR state = s_tiqian_3 OR state = s_tiqian_4) THEN
            alarm_tiqian <= '1';
LED_tiqian<='1';
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;

代码文件（付费下载）：