电子技术课程设计-拔河游戏机电路

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1、短学期课程设计报告设计名称：电子技术课程设计　设计题目：拔河游戏机电路院（系）：信息科学与技术学院　年级：2014级　组号：第11组　指导教师：　西南交通大学2016年7月小组成员及内容分工学号姓名年级2014专业班级物联一班完成的主要内容1.完成代码程序编写2.组织每日项目进度安排与总结3.对每日的工作进行汇总4.设计所显示的图案学号姓名陈伟年级2014专业班级物联一班完成的主要内容1.PCB板的设计2.原理图的设计3.检查电路原理图的准确性4.对电路进行调试和更正学号姓名陈伟年级2014专业班级物联一班完成的主要内容1.对电路的调试和更正2.完成PCB板的打孔3.完成元

2、器件的焊接4.撰写实习报告24目录一、绪论31.1设计目的31.2设计要求3二、方案设计32.1概论设计32.2各子系统模块42.3使用器件说明5三、详细设计53.1主程序53.2各功能与算法63.3引脚锁定93.4原理图及PCB绘制9四、测试及使用说明104.1测试步骤104.2实验结果10五、结论12六、实习总结12附录131、电路原理图132、PCB板图143.verilog代码1424一、绪论1.1设计目的通过设计一个简易拔河比赛游戏机。 a．熟练掌握EDA软件QUARTUS II的使用方法； b能利用EDA软件QUARTUS II进行一个电子技术综合问题的设计； 

3、c．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；d．掌握按键分配、CLOCK调用、LED数码管等外围接口的Verilog HDL语言编程； e．通过软件编程和仿真理解并体会VHDL语言的常用编写语言和语法规 ； f．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. 设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。 2. 电路使用15个电平指示灯排成一排，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线。 3. 比赛双方各持一个按键，迅速不断的按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动。每按一次，亮点移动一次。 4. 移动到任何一方终端指示灯点亮，这一方得

4、胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经裁判按动复位后，恢复到中心线。 5. 两个数码管显示比分，在比赛结束时会有音乐播放，根据不同的获胜方，会有不同的音乐播放。注：本拔河游戏设计为三局两胜制，但必须比赛三局。二、方案设计2.1概论设计241．由于拔河游戏机是通过按键输入快慢来判断胜负的，在按按键的同时由于按键自身机械原因会产生许多不必要的抖动，这种抖动会引起一系列不必要的误差，所以我们在玩家1、2的输入端都加上了消除按键抖动的模块，让游戏更具有公平性。2．设计一个分频器，用来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

5、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。为了硬件验证的简单同时兼顾程序的可扩展性，我这里的分频器以三分频来设计。即先设计一个三分频器。3．设计一个四位16进制计数器。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。该部分里的计数器的使能端始终保持‘1’，而把复位键作为胜利次数显示的复位键。 5．子模块设计完

6、后进行整体组合2.2各子系统模块分频模块：分频模块将系统50MHz频率进行分频，得到10kHz和25Hz的频率，10kHz频率用于数码管的动态扫描，25Hz的频率用于对按键和复位的时序控制。24控制模块：控制模块共有四个输入，其中K1，K2代表两个拔河的用户，K3，K4分别用于游戏复位控制和分数清零控制。LED灯模块：此模块由15个LED灯组成，代表拔河的绳子，开始时最中间的红色LED灯亮，当哪一方按键更快时就往哪个方向运动。数码管模块：数码管用于显示比赛双方的比分，复位后为0:0。音乐模块：音乐模块储存了两首歌，《粉刷匠》和《康定情歌》，在某一方获胜时会播放对应的歌曲。消

7、抖模块：用于对按键的消抖。2.3使用器件说明15个LED灯，一个两位数码管，一个三极管，一个蜂鸣器，四个开关，电阻若干，FPGA板一块。三、详细设计3.1主程序顶层通过对各个子模块的调用，构成一个完整功能的电路。modulebaheyouxiji(k1,k2,rst,nrst,_50MHz,led,segout,wx,beep);input_50MHz,k1,k2,rst,nrst;output[14:0]led;output[1:0]wx;output[6:0]segout;outputbeep;wire_25H