文档介绍：LI录第一章、设计指标 2第二章、系统概述 3(1) 分频电路 5(2) 动态显示电路 5(3) 反应时间计数电路 6(4) 延迟和随机信号产生电路 6(5) 信号逻辑控制电路 7第三章、单元设计电路与分析 81、分频电路 82、反应时间计数电路 93、动态显示电路 104、延迟和随机信号产生电路 125、违例信号的逻辑控制: 146、信号逻辑控制电路 15第四章、电路的组构与调试 16第五章、思考与体会 19第六章、参考文献 20第七章、附页 201、引脚分配图: 202、各模块电路图: 21第一章、设计指标设计概述生理刺激反应时间测试仪是测量被测试者在受到刺激后,经过多少时间才有反应的测试仪。人体在受到外界声、光信号刺激后作出反应的时间有快有慢,某些职业对从业人员的生理刺激反应时间有一定的要求。比如,短跑、,由测试对象按键做出反应。设计要求受试者可以按“测试源选择”键选择刺激信号光或声。1・当受试者按“测试开始”按键后,系统进入准备状态,“准备灯”亮,其他指示灯灭,显示器显示全零。2•测试仪在“准备”灯亮后的PIOs时间内随机发出光刺激信号(“测试”灯亮)或声刺激信号(蜂鸣器响),“准备”灯灭。3•当刺激信号发出后测试仪开始计时,直到受试者按下“反应”键停止计时。,为提高精度,最低位要四舍五入。4•以七段LED数码管显示计时测量值的高3位,最低位测量进行四舍五入处理,显示值保持到新的测量开始。,“溢出”灯亮指示溢出,测试计数器立即停止计时,“测试”灯灭或蜂鸣器停,“溢出”灯持续发光直到下一次实验开始按下“测试开始”按键。6•若受试者在刺激信号未发出前按“反应”键,“违例”指示灯亮,“准备”灯灭,并禁止刺激信号发出。硬件环境测试仪的控制部分以FPGA实现,光刺激信号由发光二极管产生、声刺激信号由蜂鸣器产牛。“测试开始”按键和“反应”按键选择点触键产牛脉冲信号,刺激源选择采用自锁键产生电平信号。测量值采用3个七段LED数码管显示,显示方式由FPGA开发装置决定。设计随机脉冲发生模块在DE2开发板或LP-900开发装置上实现。第二章、系统概述1、设计思想分析设计要求可知,生理刺激反应时间测试仪的基本功能是随机产生刺激信号、计时显示以及对受试者的操作进行逻辑判断。因此生理刺激反应时间测试仪需要延时屯路、随机产生刺激信号电路、反应时间让时电路、动态扫描显示电路以及信号逻辑控制电路。分析系统功能,可以设置生理刺激反应测试仪的主耍控制信号为开始信号、准备信号、随机信号、测试信号、反应信号、测试计数器溢出信号和违例信号。若选择按键产牛高电平信号为“测试开始”键和“反应”键,开发装置上的SW1〜SW8键,则Start,Response为相应按键产生的有效信号oReady,Test,Response,Overflow,Weili设置为触发器产生的电平信号。系统电路根据控制功能划分为刺激信号随机产生、测试计时、显示、逻辑控制、时基信号产牛等5个模块。其中随机信号采用模为2的延时计数器、模为10的定时计数器及相应的控制逻辑产生,测试计数器采用可预置、有使能控制的4级8421BCD码十进制加计数器实现。由于止常测试时间小于1s,所以时间计数值可以不经锁存直接显示。时基电路是产生定时、延时、计时电路以及显示扫描电路的时钟脉冲,蜂鸣器的发声也需要音频脉冲控制。各脉冲可以根据所用FPGA开发装置的基准时钟分频获得。受试者按下反应键,,溢出灯亮受试者提前按下反应键,违例灯亮2、可行性论证在具体实验屮,我们可以用QuartusII软件和FPGA来实现我们的设计思想。先利用QuartusII根据我们的设计思想建立设计输入文件(包括•图形文件,文本输入文件),进行分析与综合和建立方针波形后,将实验方案在编写引脚Z后下载到FPGA的硬件装置上,结合计算机计数的辅助和可编程逻辑器件的开发,将设计思想应用于实际硬件上。分析系统功能,可以设置生理刺激反应测试仪的主要控制信号为准备开始信号ready>准备灯信号readylight、随机信号random(OSC)、刺激信号test、反应信号rcsponsc^测试计数器溢出信号overflow和违例信号wrongo若选择下降沿有效地点触键为“测试开始”键和“反应”键,比如上的EPF1OK上的PS3和PS4,则start和response为响应按键产生的负脉冲信号。ready1ight^test、response^overflow^wrong设置为触发器产生的电平信号。在设计思想屮,我们还捉到,除实验仪器本身自带的石英振荡器,按键,显示