基于VHDL的乒乓球设计

《基于VHDL的乒乓球设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、课程报告设计课题:乒乓球游戏的FPGA实现姓名:黄琳吴胜辉许晓明专业:电子信息工程学号:111510801811151060471115106052日期2013年11月25日——2013年12月1日指导教师:傅文渊华侨大学信息科学与工程学院电子工程系18目录1项目名称、内容与要求………………………………………02页1.1项目名称…………………………………………………02页1.2设计内容…………………………………………………02页1.3具体要求…………………………………………………02页2系统整体架构……………………

2、……………………………02页2.1设计原理…………………………………………………02页2.2设计思路…………………………………………………03页3系统设计………………………………………………………03页3.1乒乓球游戏机实体的设计………………………………03页3.2状态机编程实现………………………………………04页3.3构造体的设计……………………………………………07页3.4发挥部分………………………………………………08页3.5最后的整体模块和管脚锁定……………………………10页3.6编译和波形仿真………………

3、…………………………10页3.7分工说明…………………………………………………15页4结束语…………………………………………………………15页参考书目…………………………………………………………16页18一、项目名称、内容与要求1.1项目名称乒乓球游戏的FPGA实现1.2设计内容设计一个由甲乙双方参赛，二人乒乓球游戏机。用8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。当“球”（点亮的那只LED）运动到某方的最后一位时，参赛者

4、应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球，若击中，则球向相反方向运动，则对方得一分，同时蜂鸣器自动响起。设置自动记分电路，甲乙双方各用一位数码管进行记分显示，每计满11分为1局。1.3具体要求（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11分为一局来进行，双方设置各自的记分牌，任意一方先记满11分就获胜此局。当记分牌清零后，开始新的一局比赛。（4）（发挥部分）完善以上设计，使之更加符合乒乓球运动

5、的各项规则。二、系统整体架构2.1设计原理两人乒乓球游戏机是用8个发光二极管代表乒乓球台，中间两个发光二极管兼做乒乓球网，用点亮的发光二极管按一定方向移动来表示球的运动。在游戏机的两侧各设置发球和击球开关，甲乙双方按乒乓球比赛规则来操作开关。当甲方按动发球开关时，靠近甲方的第一个发光二极管亮，然后发光二极管由甲方向乙方依次点亮，代表乒乓球的移动。当球过网后按照设计者规定的球位乙方就可以击球。若乙方提前击球或者未击到球，则甲方得分。然后重新发球进行比赛，知道一方记分达到11分为止，记分清零，重新开始新一局比赛。182

6、.2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：三、系统设计3.1乒乓球游戏机实体的设计设计该乒乓球游戏机的输入/输出端口。首先考虑输入端口，一般都应该设置一个异步置位端口reset，用于在系统不正常时回到初始状态；一个发球输入端serve，逻辑‘1’代表开始发球的指令；两个击球输入端hit1和hit2，逻辑‘1’分别表示甲击球和乙击球；一个开始游戏按钮startbutton，处于逻辑‘1’表示可以游戏；还得有一个时钟输入端口clk。其次考虑输出端口，芯片应该有8个输出端口来控制8个发光二极管，

7、输出逻辑‘1’即输出一个高电平，可以使发光二极管点亮；另外，要直观地表示双方的得分，就得用到数码管，每方用到1个，可以表示0~11的数字。另外，在发挥的部分，我们还设计了一个模块来显示双方的局数以及最后的赢家。实体的设计如下：libraryieee;18useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;--引用必要的库函数和包集合entitycompeteisport(reset:instd_l

8、ogic;clk_1:instd_logic;startbutton:instd_logic;--开始游戏输入端口serve:instd_logic_vector(1downto0);--发球输入端口hit1,hit2:instd_logic;--甲和乙的击球输入端口light:outstd_logic_vector(1to8);--控制8个发光二极管的输出