EDA拔河比赛课程设计

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1、GA拔河游戏课程设计报告姓名：张潮松组员：张潮松，张阳太学号：2010210814班级：0291001指导老师：王志鹏目录一、设计方案1.1电路工作流程图二、电路原理三、电路设计3.1原理图3.2代码四、仿真、波形图4.1编译仿真4.2波形图五、实验箱设置六、验证结果1课程设计的任务和基本要求1.1设计目的设计一个简单的拔河比赛游戏(并记录其分数)(1)熟练掌握EDA软件QUARTUSII的使用方法；(2)能利用EDA软件QUARTUSII进行一个电子技术综合问题的设计；(3)掌握FPGA系统各种外围接口的灵活运用，培养实验的仿真及下载技能。(4)掌握按键分

2、配、CLOCK调用、LED数码管等外围接口的VerilogHDL语言编程；(5)通过软件编程和仿真理解并体会VerilogHDL语言的常用编写语言和语法规；(6)培养分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力；1・2设计要求1设计一个能进行拔河游戏的电路。2电路使用8个发光二极管(中间两个灯可以设为中点)开机后只有中间两个发亮，此即拔河的屮心点。3游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。4亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输岀保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。(

3、设定一个复位键)5用数码管显示获胜者的盘数，并设置复位按钮。1・3设计方案设计方案按钮信号即输入的脉冲信号，每按一次按钮都应能进行有效的计数。用可逆计数器的加、减计数输入端分别接受两路脉冲信号，可逆计数器原始输出状态为0000,经译码器输出，使中间一只二极管发亮。当计数器进行加法计数时，亮点向右移；进行减法计数时，亮点向左移。由一个控制电路指示谁胜谁负，当亮点移到任一方终端时，由控制电路产生一个信号，使计数器停止计数。将双方终端二极管〃点亮〃信号分别接两个计数器的〃使能〃端，当一方取胜时，相应的计数器进行一次计数，这样得到双方取胜次数的显示。设置一个"复位〃

4、按钮，使亮点回到中心，取胜计数器也要设置一个〃复位"按钮，使之能清零。总体设计（1）先设计一个分频器，用來对比赛信号的输出频率进行控制。可以这样理解：我要怎样认为参赛一方获得了暂时的领先优势呢，答案是我可以设计参赛方按键若干次后才认为亮点向它那方移动一次。这样可以更真实的反应比赛过程。这个设想我通过分频器来实现。当然，老师给出的要求是领先按一次就认为亮点移动一次，我就可以直接把我的分频器改为不变分频，这样只需在分频程序里改动一点数据即可，也容易做到。（2）设计一个四位16进制计数器。这个东西因为有之前的实验基础，思路相对比较清晰。复位端，使能端和进位输出端都

5、保存设计，方便以后任意选择性使用。（3）设计一个比较模块。这个模块主要为了对双方选手的用力情况进行一个比较。优势情况不同，经过比较，参赛方的优势可以通过电子绳的中心即一排二极管的亮点的移动来体现。这个只需要把选手的所有可能优势情况列出，并写出对应的亮点显示序列即可。当亮点移动到任意一端的终点后，设定有一个输出端为'0',这个输出端接到之前用力计数器和分频器的使能端，限制比赛继续，即双方按键暂时失效。在胜利的同时输出一个进位信号，用以后继胜利次数计数。（4）设计胜利次数统计和显示的模块。这一模块由计数器和译码器两个部分组成，其实就是之前我们做的七段数码管显示。

6、该部分里的计数器的使能端始终保持T'，而把复位键作为胜利次数显示的复位键。（5）子模块设计完后进行整体组合。程序流程图1.4设计环境(1)QuartusIT6・0进行VerilogHDL编码及编译,波形仿真(2)FPGA采用CycloneIEP1C3T144C8芯片和模式7电路2设计过程2.1代码原理本设计采用一个主程序模块，为tttugwar模块。其中包含重置部分、按键快慢判断部分、计分部分、led控制部分和数码管显示部分，五个部分分别实现不同功能。(1)重置部分源代码：if(rst)//rst=l时beginq二2511;//q二1,即led回中点n二1

7、;//n使能开，游戏继续end分析：当rst键输入电平1时，系统重置，led回屮点，且n使能开，led可移动，游戏继续。(2)按键快慢判断部分源代码：case((k2,kl))2'b01:q=q+3'bl;2，bl0:q=q-3，bl;//按键组〃时钟上升沿到來时，只有kl按下，led向左移一位//时钟上升沿到来时，只有k2按下，led向右移一位default:q=q;//其他情况，q保持，不移动ondcasc分析：在41匕时钟上升沿下，如果扫描其中一方按键被按下，就将led向快方移动一格。都没按下或都按下情况led保持不变。虽然系统在时钟上升沿判断的是按键

8、的电平，而不是按键的频率，但电平其实是频率的体现,频