基于fpga乒乓球游戏机verilog设计

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1、题R•基于FPGA乒兵球游戏机Verilog设计学院通信丄程专业班级通信081班学生姓名大彬哥指导教师大力会2013年6月12日摘要木文使用FPGA芯片来模拟实际的乒乓球游戏。本设计是基于Altera公司的FPGACycloneII芯片EP2C5T144C8的基础上实现，运用VerilogHDL语言编程，在QuartusII软件上进行编译、仿真，最终在开发板上成功实现下载和调试关键词：编译仿真AbstractThispaperusestheFPGAchiptosimulatetheactualtabletennis

2、game.ThedesignisbasedonAlteracompanyImplementationofFPGACyclonebasedonIIchipEP2C5T144C8,usingVerilogHDLprogramminglanguage,compile,simulationinQuartusIIsoftware,finallysuccessfullyinthedevelopmentboarddownloadanddebugKeywords:CompiIe；Simulation目录摘要IAbstractII第

3、1章绪论11.1概述11.2Verilog语言介绍11.2.1Verilog语言的用途11.2.2Verilog的历史21.2.3Verilog模块21.3本文研究的意义2第2章Verilog的基本理论32.1Verilog模块的定义32.2Verilog模块的组成32.2EP2C5T144C8芯片简介42.3.1EP2C8开发板功能42.3.2开发板功能描述42.3.3EP2G5T144G8芯片的引脚图42.4VeriIog硬件描述语言的主要能力5第3章乒乓球游戏机的软件设计63.1乒乓球游戏机系统组成63.1.

4、2功能模块设计63.2发球权控制器73.3乒乓球位置控制7103.3.1基于FPGA乒乓球比赛游戏机顶层原理E结论10参考文献11附录12第1章绪论1.1概述随着低复杂度FPGA器件成本的不断下降，具冇灵活性和及吋面市优势的FPGA与ASTC相比更宥竞争性，在数字消费市场上的应用也急剧增加。第一代Cyclorw系列迄今发售了3百多万片，在全球拥冇3,000多位客户，对大批量低成本数字消费市场有着巨大的影响，该市场消纳了三分之一的器件。根据GartnerDataquest调查，在2004年光消费电子市场对FPGA需求

5、就将达到3亿9千万美元，预计到2008年，将增加到11亿6T万美元，年复合増长率(0八6幻为31.9%。同时，CycloneII器件系列也在电信、计算机外设、工业和汽车市场上获得了巨大的进步。Cyclone11器件包含了许多新的特性，如嵌入存储器、嵌入乘法器、PLL和低成本的封装，这些都为诸如视频敁示、数字电视(DTV)、机顶盒(STB)、DVD播放器、DSL调制解凋器、家用M关和屮低端路由器等批量应用进行丫优化。成本优化的架构CycloneII器件采用TSMC90nm低K绝缘材料工艺技术，这种技术结合Altera

6、低成木的设计方式，使之能够在更低的成本下制造出史大容量的器件。这种新的器件比第一代Cyclone产品具有W倍多的I/O引脚，且对可编程逻辑，存储块和其它特性进行了最优的组合，具有许多新的增强特性。Verilog语言介绍VerilogHDL是一种硬件描述语言(HDL:HardwareinscriptionLanguage)，是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路阁、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。VerilogHDL和VHDL是目前世界上最流行的两利顿件描述语言

7、，都是在20世纪80年代屮期开发出来的。前者由GatewayDesignAutomation公司(该公司于1989年被Cadence公司收购)开发。两种HDL均为IEEE标准。VerilogHDL是一种硬件描述语言，用于从算法级、门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。被建模的数字系统对象的复杂性可以介于简单的门和完整的电子数字系统之间。数字系统能够按层次描述，并可在相同描述屮显式地进行吋序建模。VerilogHDL语言具有下述描述能力：设计的行为特性、设计的数据流特性、设计的结构组成以及包含响皮监控和设计验

8、证方面的时延和波形产生机制。所宥这些都使用同一种建模语言。此外，VerilogHDL语言提供了编程语言接口，通过该接口可以在模拟、验证期问从设汁外部访问设计，包拈模拟的具体控制和运行。VerilogHDL语言不仅定义了语法，而且对每个语法结构都定义了清晰的模拟、仿真语义。因此，用这种语言编写的模型能够使用Verilog仿真器进行验证。语言从C编程语言中继承了