基于FPGA乒乓球比赛游戏机的设计Word格式文档下载.docx
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(1)使用乒乓球游戏机的双方在不同位置发球或击球。
(2)乒乓球的位置和移动方向由灯亮和依次亮的方向决定。
使用者根据球的位置发出相应的动作
(3)比赛用21分为一局来进行,双方设置各自的记分牌,任意一方先记满21分就获胜此局。
当记分牌清零后,开始新的一局比赛。
设计过程
用8个(或更多个)LED排成一条直线,以中点为界,两边各代表参赛双方的位置,其中一只点亮的LED指示球的当前位置,点亮的LED依次从左到右,或从右到左,其移动的速度应能调节。
当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时,参赛者应能果断地按下位于自己一方的按纽开关,即表示启动球拍击球,若击中,则球向相反方向运动;
若未中,球掉出桌外,则对方得一分。
设置自动记分电路,甲乙双方各用两位数码管进行记分显示,每计满21分为1局。
甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权,每隔2次自动交换发球权,拥有发球权的一方发球才有效。
成绩评定
指导教师评语
课程设计等级
目录
1课程设计题目、内容与要求………………………………
1.1设计内容………………………………………………
1.2具体要求………………………………………………
2系统设计……………………………………………………
2.1设计思路………………………………………………
2.2系统原理(包含:
框图等阐述)与设计说明等内容
3系统实现……………………………………………………
注:
此部分阐述具体实现,包含主要逻辑单元、模块、源代码等内容
4系统仿真……………………………………………………
5硬件验证(操作)说明……………………………………
6总结………………………………………………………
7参考书目…………………………………………………
设计时间:
16周、17周
组员:
1课程设计题目、内容与要求
1.1课程设计的题目
1.2课程设计目的
随着科学技术日益迅速的发展,数字系统已经深入到生活的各个方面。
它具有技术效果好,经济效益高,技术先进,造价较低,可靠性高,维修方便等许多优点。
使我们更加熟练掌握数字系统的设计。
对所学的专业知识有能力更好的应用在实践方面。
1.3课程设计要求
(1)使用乒乓球游戏机的双方在不同位置发球或击球。
1.4课程设计内容
设计一个由甲乙双方参赛,有裁判的三人乒乓球游戏机。
设置自动记分电路,甲乙双方各用两位数码管进行记分显示,每计满21分为1局。
甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权,每隔2次自动交换发球权,拥有发球权的一方发球才有效。
2系统设计
2.1设计思路:
根据系统设计的要求,乒乓球比赛游戏机的电路原理框图如下:
3系统实现
设计程序及其部分设计说明
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYCORNAIS
PORT(AF,AJ,BF,BJ,CLK,CLR:
INSTD_LOGIC;
--AF,BF,为AB发球;
BJAJ为接球;
CLK为时钟信号;
CLR为复位信号
SHIFT:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);
--表示LED灯的亮灭,其实也就是乒乓球的位置
YA,YB:
OUTSTD_LOGIC;
--接LED小灯,亮表示拥有发球权
YYY:
--当其中任何一方得分时候,YYY为1状态,下面接响铃电路;
AH,AL,BH,BL:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0));
--双方得分的BCD码
END;
ARCHITECTUREABHVOFCORNAIS
SIGNALAMARK,BMARK:
INTEGER;
--分别用整数表示AB的得分
SIGNALYY:
STD_LOGIC;
--代表YYY的信号
BEGIN
---------------以下进程是主要程序流程---------------
PROCESS(CLR,CLK)
VARIABLEA,B:
VARIABLEWOJIA,WOJIB:
VARIABLESHE:
STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);
--led亮灯的位置
--WOJIA:
=4;
--WOJIB:
IFCLR='
0'
THEN--复位信号
A:
='
;
B:
SHE:
="
00000000"
--"
代表没有任何一个LED亮
AMARK<
=0;
BMARK<
WOJIA:
WOJIB:
ELSIFCLK'
EVENTANDCLK='
1'
THEN
-------------------每五次自动转换发球,主要有WOJIA,WOJIB来控制
IFA='
ANDB='
ANDAF='
ANDWOJIA/=0THEN--A方发球
--'
代表已经发球
YA<
YB<
10000000"
=WOJIA-1;
ELSIFA='
ANDBF='
ANDWOJIB/=0THEN--B方发球
00000001"
=WOJIB-1;
THEN--A方发出球之后
IFSHE>
8THEN
IFBJ='
ANDAJ='
THEN--AB都犯规,AB均加分
=AMARK+1;
=BMARK+1;
YY<
ELSIFBJ='
ORAJ='
THEN--
ELSE
&
SHE(7DOWNTO1);
--B方没有击球
ENDIF;
ELSIFSHE=0THEN--球从B方出界
FBJ='
THEN--B方正常击球
THEN--A方发球,情况同前
IFSHE<
16ANDSHE/=0THEN
IFAJ='
ANDBJ='
THEN--Ab过网接球,犯规,AB加分BMARK<
ELSIFAJ='
THEN
=SHE(6DOWNTO0)&
'
ELSIFSHE>
16THEN
ELSE
ELSIFSHE=0THEN
SHIFT<
=SHE;
YYY<
=YY;
ENDPROCESS;
PROCESS(CLK,CLR,AMARK,BMARK)
VARIABLEAHA,ALA,BHA,BLA:
STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);
VARIABLETMP1,TMP2:
AHA:
0000"
ALA:
BHA:
BLA:
TMP1:
TMP2:
IFAMARK>
TMP1THEN
IFALA="
1001"
=AHA+1;
=TMP1+1;
=ALA+1;
IFBMARK>
TMP2THEN
IFBLA="
=BHA+1;
=TMP2+1;
=BLA+1;
AL<
=ALA;
AH<
=AHA;
BL<
=BLA;
BH<
=BHA;
ENDABHV;
4系统仿真
乒乓球比赛游戏机仿真波形如下图:
图4-1
图4-2
5硬件验证
EP1K10TC100-3
6总结
经过两周的EDA课程实训练,我更加了解了PLD程序设计代码的设计流程,也加深了我对该课程的认识,学会了怎样将两个模块程序代码连接起来,并编译、仿针正确。
虽然在设计的过程中有失败,但是我们都想办法,保持冷静,点一点的排除障碍,到最后获取成功,一种自信心由然而生。
这次实训使我们真正的体验了自主学习、个人分工和分组合作,让我深深体会到了积累知识的重要性,让我能更好的学习PLD与数字电路设计。
7参考书目
李国丽朱维勇《电子技术实验指导书》中国科技大学出版社
潘松黄继《EDA技术实用教程》科学出版社
王金明《VerilogHDL程序设计教程》
宋万杰罗丰吴顺君《CPLD技术及其应用》西安电子科技大学出版社
张昌凡龙永红彭涛《可编程逻辑器件及VHDL设计技术》华南工学院出版社
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