eda-課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、設(shè)計(jì)報(bào)告在系統(tǒng)編程技術(shù)乒乓球游戲課程名稱(chēng)任課教師設(shè)計(jì)題目班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期一、題目分析課程設(shè)計(jì)制作了一個(gè)乒乓球游戲機(jī)。在課程設(shè)計(jì)中，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為VHDL語(yǔ)言。乒乓球游戲機(jī)能夠正確判斷與顯示乒乓球的位置，且顯示分?jǐn)?shù)。裁判發(fā)出比賽開(kāi)始信號(hào)后，觸發(fā)FPGA內(nèi)部隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊產(chǎn)生首次發(fā)球權(quán)方；比賽進(jìn)行中，選手連續(xù)兩次獲得發(fā)球權(quán)后，8個(gè)LED排列成行模擬乒乓球臺(tái)；點(diǎn)亮的LED模擬乒乓球，受FPGA控制從左到右或從右到左移動(dòng)；比賽選手通過(guò)按鈕輸入模擬擊球信號(hào)，實(shí)現(xiàn)LED移位方向的控制；若發(fā)亮的LED運(yùn)動(dòng)在球臺(tái)屮點(diǎn)至對(duì)方終點(diǎn)Z間時(shí)，對(duì)方未能及時(shí)按下?lián)羟虬粹o使其向相反方向移動(dòng)，即失去一分；若

2、發(fā)亮的LED運(yùn)動(dòng)在球臺(tái)中點(diǎn)至對(duì)方終點(diǎn)之間時(shí)，對(duì)方能及時(shí)按下?lián)羟虬粹o使其向相反方向移動(dòng)，即得到一分。根據(jù)分析該游戲的原理，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法得到系統(tǒng)框圖，如圖圖1二、選擇方案該乒乓球游戲機(jī)的設(shè)計(jì)主要包括的模塊與內(nèi)容有：乒乓球游戲機(jī)實(shí)體的設(shè)計(jì),游戲機(jī)編程的實(shí)現(xiàn)。直接對(duì)狀態(tài)機(jī)進(jìn)行描述，所有的狀態(tài)均可表達(dá)為CASE_WHEN結(jié)構(gòu)中的一條CASE語(yǔ)句，而狀態(tài)的轉(zhuǎn)移則通過(guò)IF_THEN_ELSE語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)機(jī)設(shè)置了7個(gè)狀態(tài)，分別是“等待發(fā)球狀態(tài)”，“第一盞燈亮狀態(tài)”，“第八盞燈亮狀態(tài)”，“球向乙移動(dòng)狀態(tài)”，“球向甲移動(dòng)狀態(tài)”，“允許甲擊球狀態(tài)”，“允許乙擊球狀態(tài)”，這是該程序中起決定

3、作用的七個(gè)狀態(tài)。三、細(xì)化框圖設(shè)計(jì)該乒乓球游戲機(jī)的輸入與輸出端口。首先考慮輸入端口，一般應(yīng)該設(shè)置一個(gè)異步置位端口reset,用于在系統(tǒng)不止常時(shí)回到初始狀態(tài)：兩個(gè)發(fā)球輸入端serve1和serve2,邏輯’1'分別表示甲方和乙方的發(fā)球；兩個(gè)擊球輸入端hitl和hit2,邏輯'1'分別表示甲擊球和乙擊球；一個(gè)開(kāi)始游戲按鈕startbutton,處于邏輯T'表示可以游戲；還得有一個(gè)吋鐘輸入端口elk。其次考慮輸岀端口，芯片應(yīng)該有8個(gè)輸出端口來(lái)控制8個(gè)發(fā)光二極管，輸出邏輯'1'即輸出一個(gè)高電平，可以使發(fā)光二極管點(diǎn)亮；另外，要直觀地表示雙方的得分，就得用到4個(gè)七段譯碼器，每方用到2個(gè)，可以

4、表示0到21的數(shù)字，每個(gè)七段譯碼器需要芯片的7個(gè)輸岀端口來(lái)控制，總共28個(gè)輸岀端口。狀態(tài)機(jī)設(shè)置了7個(gè)狀態(tài)，分別是waitserve,lightIon,ballmovcto2,Allow2hit,light8on,ballmovetol,和allowlhit它們代表的具體數(shù)值依次是0到6。在波形模擬圖中是用數(shù)值來(lái)表示狀態(tài)的。在整個(gè)程序中，狀態(tài)機(jī)起的是中央控制器的作用，由它控制的信號(hào)來(lái)影響整個(gè)程序中的其他相關(guān)部分，如記分部分，發(fā)光二極管部分。乒乓球游戲機(jī)中有兩個(gè)計(jì)數(shù)器count1和count2,分別記憶甲和乙的得分，用發(fā)光二極管的輪流發(fā)光表示球的移動(dòng)軌跡。圖2四、編寫(xiě)應(yīng)用程序及仿真

5、本設(shè)計(jì)的程序見(jiàn)附錄。仿真波形如：圖3。-?rr*/?/T3o/yjfli->S,?，d?JI心￥?

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10、tton：pin~5；light0"8：pin-11,32,33,34,35,36,37,38。引腳鎖定見(jiàn)圖4。PromtNawqMovccrvoetevfxlS

11、T27^ufOJ345670910II1213w15ie>VO

12、locebont/Oi1/OSteMtediGsrw^RJKtion5oecMrfFxxKt>onu^cfc.lPW.SIVTU"loc^