Verilog HDL乒乓球游戏机

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最新基于VHDL的乒乓球游戏机设计--课程设计说明书doc

最新基于VHDL的乒乓球游戏机设计--课程设计说明书doc

最新基于VHDL的乒乓球游戏机设计--课程设计说明书
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一、乒乓球游戏机简介
乒乓球游戏机是一款集休闲娱乐和智力结合于一体的游戏机,它模拟
了非常真实的乒乓球比赛,采用VHDL语言实现了游戏机本身的控制系统,用户可以通过操作杆来控制屏幕上的球拍,体验乒乓球比赛的激烈对抗。

二、课程设计目标
1.了解VHDL语言的基本原理
2.掌握系统的基本结构
3.基于VHDL语言实现乒乓球游戏机的控制系统
4.通过操作杆实现游戏控制
三、课程设计内容
1.基本原理
可编程逻辑基础:必须掌握VHDL的基本原理,以及基本的数字电路
原理,包括可编程逻辑器件,基本的逻辑门,运算器,状态机等的基本知识,能够熟练编写VHDL程序,并理解其原理。

2.基本结构
设计开发PCB:根据设计需要,设计开发PCB外型,可以实现PCB组装,板载电源,实现游戏机基本功能。

3.实现控制系统
编写VHDL程序:基于VHDL语言,实现乒乓球游戏机的控制系统,主要包括实现芯片内部部件的交互,实现模拟屏幕的更新,以及实现外设的控制,如操作杆的输入。

4.游戏控制。

智能乒乓球游戏机控制系统的设计

智能乒乓球游戏机控制系统的设计

四、确定输入和输出变量
• 输入变量:clk2hz指一个2Hz的时钟输入, rst异步复位, k_a和k_b是比赛双方按键。 • 输出变量:speaker是蜂鸣器led8s是一排8 个发光二极管代表球场, led7s1~4是4个显 示分数的数码管, led7s5是显示发球权的数 码管。
五、确定输入状态
• 考虑到游戏的复杂度,采用状态机来实现这些模式转换。 用到8个状态,如下所示: • 状态功能S0复位状态,也是判断发球权的状态S1甲方发 球S2球从甲方向乙方右移,若此时乙方接球就给甲方加一 分,并将球权给甲方S3开始判断乙方是否在0.5S内接球 S4乙方发球S5球从乙方向甲方左移,若此时甲方接球就给 乙方加一分,并将球权给乙方S6开始判断甲方是否在 0.5S内接球S7用于接球后判断发球
• • • • • • • • • • • • • • • • • •
s0: begin
示发球权可以开始判断了;
led7s5<=7'b0111111;//第五个数码管显示数字0,表
led8s<=7'b00000000; score_a<=0; score_b<=0;//给甲乙双方的分数复位; if(k_a) begin speaker<=1'b1;//因为按 键k_a要持续按着保持高电位'1',蜂鸣器鸣叫是提示可以松手了; state<=s7; end else if(k_b) begin speaker<=1'b1; state<=s7;
• always @(posedge clk2hz) begin • case(state) • s7: begin • if(k_a) • state<=s1; //甲发球; • else if(k_b) • state<=s4;//乙发球; • else if(speaker) • speaker=1'b0; • else • speaker=1'b0; • end

基于FPGA的乒乓球游戏机设计 毕业论文

基于FPGA的乒乓球游戏机设计  毕业论文

存档编号赣南师范学院科技学院学士学位论文基于FPGA的乒乓球游戏机设计系别:数信系届别: 09届专业: 电子信息工程学号: 0920085108姓名:指导老师:完成日期: 2013、5、6目录内容摘要 (1)关键词 (1)Abstract. (1)Key words (1)1引言 (2)2 开发工具简介 (2)2.1硬件描述语言—VHDL概述 (3)2.1.1VHDL语言的特点 (3)2.1.2基于VHDL的自顶向下设计 (4)2.2 Quartus II开发软件概述 (5)2.3本章小结 (6)3基于FPGA的乒乓球游戏机设计与实现 (6)3.1总体设计 (6)3.2电路总原理图 (7)3.3时钟分频设计 (9)3.4状态机设计 (9)3.4.1状态机的7种状态及状态转移 (9)3.4.2状态机/球台控制程序 (10)3.5记分牌显示电路设计 (13)3.6按键消抖、乒乓球路径显示电路设计 (14)3.7顶层实体的描述 (15)3.8本章小结 (16)4系统的调试、仿真、下载、测试 (16)4.1 调试FPGA (16)4.2系统的编译、仿真 (16)4.2.1系统编译 (16)4.2.2系统仿真 (18)4.3系统的适配、编程下载 (19)4.4本章小结 (21)5结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附件1:硬件实物图 (24)附件2:程序清单 (25)内容摘要:随着电子设计自动化技术的不断发展和应用领域的扩大与深入,EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用领域的重要性日益突出。

本文设计了基于FPGA的乒乓球游戏机设计。

用VHDL语言编程, VHDL是甚高速集成电路硬件描述语言。

目前,VHDL已成为许多设计自动化工具普遍采用的标准化硬件描述语言。

VHDL语言功能性强,覆盖面广,灵活性高,具有很好的实用性。

本文详细的简述了乒乓球游戏机的工作原理,此乒乓球游戏机由状态机、记分器、译码显示器与按键去抖等部分所组成。

基于FPGA的乒乓球游戏机控制器设计毕业设计(论文)

基于FPGA的乒乓球游戏机控制器设计毕业设计(论文)

基于FPGA的乒乓球游戏机控制器设计本科生毕业设计(论文) 第I页基于FPGA的乒乓球游戏机设计摘要Verilog是甚高速集成电路硬件描述语言。

目前,verilog已成为许多设计自动化工具普遍采用的标准化硬件描述语言。

verilog语言功能性强,覆盖面广,灵活性高,具有很好的实用性。

本文设计一个基于verilog的乒乓游戏机,乒乓游戏机由状态机、记分器、译码显示器与按键去抖等部分所组成。

通过对各部分编写verilog程序,然后进行编译、仿真、逻辑综合、逻辑适配,最后进行编程下载,并且通过EDA实验箱的验证,实现乒乓游戏机的基本功能。

关键词:verilog;EDA;乒乓游戏机AbstractVERILOG is high speed IC hardware describe language. VERILOG already becomes the language of normalizing hardware describe that a lot of design automation implement adopts commonly at present. The VERILOG language function is strong. The face covering is broad, flexibility high and have the very good pragmatism. One main body of the book is designed waits for what part group is accomplished owing to that VERILOG table tennis game machine, table tennis game machine go to tremble from state machine, marker, decoding display and button. By compiling and composing VERILOG procedure to every part, then compiling, simulate, logic synthesis, logic fitting. Carry out programming time be loaded with finally. Then verification and by GW48 type EDA experiment box, realize table tennis game machine’s fundamental function.Key words: VERILOG:EDA; Table tennis game machine目录1 绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本论文的主要内容 (2)2 Quartus II与Modelsim 软件简介 (3)2.1Quartus II 简介 (3)2.2Modelsim简介 (4)3 方案选择与系统总体设计 (6)3.1整体方案的选择 (6)3.1.1设计任务与要求 (6)3.1.2设计的原理和方法 (7)3.1.3芯片的选择 (8)3.2系统总体设计 (8)3.2.1乒乓游戏机的组成示意图 (8)3.2.2本系统的逻辑分框图 (9)4 系统各部分电路的详细设计 (10)4.1七段数码管显示译码电路 (10)4.2按键去抖电路 (11)4.3状态机设计 (11)4.3.1状态机的6种状态及状态转移 (11)4.3.2状态机/球台控制电路 (13)4.4记分器设计 (15)5 系统的整体综合与仿真 (16)5.1顶层文件设计 (16)5.2系统程序框图: (17)5.3整个系统的综合与仿真 (18)5.3.1 电路符号 (18)5.3.2 系统仿真 (18)6 系统的运行与仿真过程 (20)6.1系统程序的编译 (20)6.2 系统的仿真 (22)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 绪论1.1课题的背景和意义随着人们的物质生活越来越好了,人们开始对娱乐生活有了新的要求,特别是进入新世纪以来各种电子产品的不断出现,更是促进了我国电子行业的发展,为此,能够推出一款新的游戏产品是非常有前景的,本设计正是考虑了当前的社会现状,想设计出一款“乒乓球”游戏机,以往可能有过这方面的设计出现过,但是那些大多数都是采用的单片机等来实现的,本设计将采用最新的FPGA技术对“乒乓球”游戏机进行实现。

乒乓球游戏机EDA课程设计完整版本

乒乓球游戏机EDA课程设计完整版本

乒乓球游戏机EDA课程设计完整版本
本文主要介绍了一款基于FPGA可编程硬件的乒乓球游戏机的设计。

本文将重点介绍
如何利用FPGA技术来搭建可编程硬件电路,如何使用Verilog HDL语言来设计数字电路,如何使用Quartus II环境来实现复杂任务,以及如何利用FPGA来完成乒乓球游戏机的EDA课程设计。

首先,在设计乒乓球游戏机的FPGA可编程硬件系统时,最重要的是硬件架构设计,
选择固定板来作为FPGA控制器,能够有效地根据游戏需求控制其各个功能,保证游戏机
运行稳定性和可靠性。

为了满足乒乓球游戏机的需求,FPGA控制器引入Verilog HDL语言,用数字电路的方式进行设计,从而构建出模拟端口,使用I/O 端口对乒乓球系统进行控制,其内部控制器模块实现了所有的乒乓球游戏逻辑功能。

在设计主板的时候,FPGA
中实现的硬件电路会结合安装在主板上的器件,比如七段LED显示器、微型键盘、LED灯等,从而使乒乓球游戏机更加复杂,实现更多的功能。

接下来,使用Quartus II环境,实现乒乓球游戏机的EDA课程设计。

首先,在Quartus II中编写Verilog HDL语言编程,利用FPGA可编程硬件系统设计乒乓球游戏逻辑,构建出特定的模块,实现系统的功能。

其次,编写控制逻辑,运用Verilog HDL语言
编程,在FPGA硬件中得到设计的图像图案,以及搭建复杂的乒乓球游戏的系统结构,实
现乒乓球游戏的控制逻辑功能。

最后,完成了乒乓球游戏机的EDA课程设计。

基于verilog 乒乓球游戏机课程设计报告

基于verilog 乒乓球游戏机课程设计报告

长沙学院EDA课程设计说明书题目乒乓球游戏电路设计系 (部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期2008电子信息工程专业课程设计任务书系(部):电子与通信工程系专业:电子信息工程长沙学院课程设计鉴定表目录摘要:............................................................................................................................................................ - 6 - 1.设计要求.................................................................................................................................................. - 6 - 2.设计方案...................................................................................................................................................... - 6 -2.1乒乓球游戏机系统组成................................................................................................................... - 6 -2.2 功能模块设计.................................................................................................................................. - 6 -2.2.1 分频模块.............................................................................................................................. - 6 -2.2.2 按键消抖模块...................................................................................................................... - 7 -2.2.3 比赛规则控制(含发球控制器、乒乓球控制器、计分器) .......................................... - 9 -2.3顶层原理图...................................................................................................................................... - 11 -2.4 波形仿真........................................................................................................................................ - 11 -3.心得体会.................................................................................................................................................... - 12 -4.参考文献.................................................................................................................................................... - 12 -乒乓球游戏电路设计摘要:本设计使用FPGA 芯片来模拟实际的乒乓球游戏。

基于FPGA乒乓球游戏机Verilog设计

基于FPGA乒乓球游戏机Verilog设计

题目基于FPGA乒乓球游戏机Verilog设计学院通信工程专业班级通信081班学生姓名大彬哥指导教师大力会2013年6月12日摘要本文使用FPGA 芯片来模拟实际的乒乓球游戏。

本设计是基于Altera 公司的FPGA Cyclone II 芯片EP2C5T144C8 的基础上实现,运用Verilog HDL 语言编程,在Quartus II 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AbstractThis paper uses the FPGA chip to simulate the actual table tennis game. The design is based on Altera company Implementation of FPGA Cyclone based on II chip EP2C5T144C8, using Verilog HDL programming language, compile, simulation in Quartus IIsoftware, finally successfully in the development board download and debugKeywords: Compile;Simulation目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2Verilog 语言介绍 (1)1.2.1 Verilog 语言的用途 (2)1.2.2 Verilog 的历史 (2)1.2.3 Verilog 模块 (2)1.3 本文研究的意义 (3)第2章Verilog的基本理论 (4)2.1 Verilog模块的定义 (4)2.2Verilog模块的组成 (4)2.3 EP2C5T144C8芯片简介 (5)2.3.1 EP2C8开发板功能 (5)2.3.2开发板功能描述 (6)2.3.3EP2C5T144C8芯片的引脚图 (6)2.4 Verilog硬件描述语言的主要能力 (6)第3章乒乓球游戏机的软件设计 (8)3.1 乒乓球游戏机系统组成 (8)3.1.2功能模块设计 (8)3.2 发球权控制器 (9)3.3乒乓球位置控制 (10)3.3.1基于FPGA乒乓球比赛游戏机顶层原理图 (12)结论 (13)参考文献 (14)附录 (15)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,具有灵活性和及时面市优势的FPGA与ASIC相比更有竞争性,在数字消费市场上的应用也急剧增加。

基于FPGA的乒乓球游戏机控制器设计

基于FPGA的乒乓球游戏机控制器设计

基于FPGA的乒乓球游戏机设计摘要Verilog是甚高速集成电路硬件描述语言。

目前,verilog已成为许多设计自动化工具普遍采用的标准化硬件描述语言。

verilog语言功能性强,覆盖面广,灵活性高,具有很好的实用性。

本文设计一个基于verilog的乒乓游戏机,乒乓游戏机由状态机、记分器、译码显示器与按键去抖等部分所组成。

通过对各部分编写verilog程序,然后进行编译、仿真、逻辑综合、逻辑适配,最后进行编程下载,并且通过EDA实验箱的验证,实现乒乓游戏机的基本功能。

关键词:verilog;EDA;乒乓游戏机AbstractVERILOG is high speed IC hardware describe language.VERILOG already becomes the language of normalizing hardware describe that a lot of design automation implement adopts commonly at present.The VERILOG language function is strong.The face covering is broad,flexibility high and have the very good pragmatism.One main body of the book is designed waits for what part group is accomplished owing to that VERILOG table tennis game machine,table tennis game machine go to tremble from state machine,marker,decoding display and button.By compiling and composing VERILOG procedure to every part,then compiling, simulate,logic synthesis,logic fitting.Carry out programming time be loaded with finally.Then verification and by GW48type EDA experiment box,realize table tennis game machine’s fundamental function.Key words:VERILOG:EDA;Table tennis game machine目录1绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本论文的主要内容 (2)2Quartus II与Modelsim软件简介 (3)2.1Quartus II简介 (3)2.2Modelsim简介 (4)3方案选择与系统总体设计 (6)3.1整体方案的选择 (6)3.1.1设计任务与要求 (6)3.1.2设计的原理和方法 (7)3.1.3芯片的选择 (8)3.2系统总体设计 (8)3.2.1乒乓游戏机的组成示意图 (8)3.2.2本系统的逻辑分框图 (9)4系统各部分电路的详细设计 (10)4.1七段数码管显示译码电路 (10)4.2按键去抖电路 (11)4.3状态机设计 (11)4.3.1状态机的6种状态及状态转移 (11)4.3.2状态机/球台控制电路 (13)4.4记分器设计 (15)5系统的整体综合与仿真 (16)5.1顶层文件设计 (16)5.2系统程序框图: (17)5.3整个系统的综合与仿真 (18)5.3.1电路符号 (18)5.3.2系统仿真 (18)6系统的运行与仿真过程 (20)6.1系统程序的编译 (20)6.2系统的仿真 (22)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)附录 (27)1绪论1.1课题的背景和意义随着人们的物质生活越来越好了,人们开始对娱乐生活有了新的要求,特别是进入新世纪以来各种电子产品的不断出现,更是促进了我国电子行业的发展,为此,能够推出一款新的游戏产品是非常有前景的,本设计正是考虑了当前的社会现状,想设计出一款“乒乓球”游戏机,以往可能有过这方面的设计出现过,但是那些大多数都是采用的单片机等来实现的,本设计将采用最新的FPGA技术对“乒乓球”游戏机进行实现。

FPGA设计实践简易乒乓游戏机(精选五篇)

FPGA设计实践简易乒乓游戏机(精选五篇)

FPGA设计实践简易乒乓游戏机(精选五篇)第一篇:FPGA设计实践简易乒乓游戏机课程设计报告课程设计名称:FPGA设计实践设计课题名称:简易乒乓游戏机成绩简易乒乓游戏机设计报告一、设计目的:本课程的授课对象是电子科学与技术专业本科生,是电子类专业的一门重要的实践课程,是理论与实践相结合的重要环节。

本课程有助于培养学生的数字电路设计方法、掌握模块划分、工程设计思想与电路调试能力,为以后从事各种电路设计、制作与调试工作打下坚实的基础。

简易乒乓游戏机的实验目的:1.熟练掌握VHDL 语言和QuartusII 软件的使用;2.理解状态机的工作原理和设计方法;3.掌握利用EDA 工具进行自顶向下的电子系统设计方法;二、实验器材和工具软件:QUARTUS II。

三、设计内容:本课程要求学生以FPGA技术基础,以VHDL为语言,以QUARTUS II为工具,设计一个乒乓球游戏机。

四、设计具体步骤:乒乓球游戏机是一个经典的数字逻辑综合设计的题目,本题目中输入输出的信号较多,控制比较复杂,可以采用自上而下的设计方法。

首先,整体上设计本题目。

在理解题目的基础上,用图示的方法直观描述乒乓游戏机的外观和构成,明确所需要的硬件以及特点。

例乒乓游戏机的组成两人乒乓游戏机是用8个发光二极管代表乒乓球台,中间2发光二极管兼作球网,用点亮的发光二极管按一定的方向移动来表示球的运动。

在游戏机的两侧各设置两个开关,一个是发球开关发A发fB;另一个是击球开关jA,jB。

甲、乙二人按乒乓球比赛规则来操作开关。

当甲方按动发球开关fA时,靠近甲方的第1个发光二极管亮,然后发光二极管的甲向乙依次点亮,代表乒乓球的移动。

当球过网后按设计者规定的球位,乙方就可击球。

若乙方提前击球或没击着球,则判乙方失分,甲方的记分牌自动加分。

然后重新发球,比赛继续进行。

比赛一直要进行到一方记分牌达到11分,该局结束。

(3)完成各模块的代码编写:[1]分频模块,用与生成2HZ的技术频率library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity clk_2 is port(clkin :in std_logic;clkout:out std_logic);end clk_2;architecture behave_clk_2 of clk_2 is constant N: Integer:=12499999;signal Counter:Integer RANGE 0 TO N;signal Clk: Std_Logic;begin process(clkin)begin if rising_edge(clkin)then if Counter=N then Counter<=0;Clk<=NOT Clk;else Counter<= Counter+1;end if;end if;end process;clkout<= Clk;end behave_clk_2 clk_2clkinclkoutinst7 [2]显示模块: library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity translate3to7 is port(datain:in std_logic_vector(2 downto 0);dataout:out std_logic_vector(6 downto 0));end translate3to7;architecture behave OF translate3to7 is begin with datain(2 downto 0)select dataout <= “1000000” when “000” ,“1111001” when “001” ,“0100100” when “010” ,“0110000” when “011” ,“0011001” when “100” ,“0010010” when “101” ,“0000010” when “110” ,“1111000” when “111”;end behave;translate3to7datain[2..0]dataout[6..0]inst4 library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity translate7to14 is port(data:in std_logic_vector(3 downto 0);outputH:out std_logic_vector(6 downto 0);outputL:out std_logic_vector(6 downto 0));end translate7to14;architecture behave_translate OF translate7to14 is begin with data(3 downto 0)select outputL <= “1000000” when “0000” ,“1111001” when “0001” ,“0100100” when “0010” ,“0110000” when “0011” ,“0011001” when “0100” ,“0010010” when “0101” ,“0000010” when “0110” ,“1111000” when “0111” ,“0000000” when “1000” ,“0010000” when “1001” ,“1000000” when “1010”,“1111001” when “1011”,“0100100” when “1100”,“0110000” when “1101”,“0011001” when “1110”,“0010010” when “1111”;wi th data(3 downto 0)select outputh <= “1000000” when “0000”,“1000000” when “0001”,“1000000” when “0010”,“1000000” when “0011”,“1000000” when “0100”,“1000000” when “0101”,“1000000” when “0110”,“1000000” when “0111”,“1000000” when “1000”,“1000000” when “1001”,“1111001” when “1010”,“1111001” when “1011”,“1111001” when “1100”,“1111001” when “1101”,“1111001” when “1110”,“1111001” when “1111”;end behave_translate;translate7to14data[3..0]outputH[6..0]outputL[6 ..0]inst23 library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity translate3to8 is port(datain:in std_logic_vector(2 downto 0);dataout:out std_logic_vector(7 downto 0));end translate3to8;architecture behave OF translate3to8 is begin when “000”=> dataout <=“11111110”;when “001”=> dataout <=“11111101”;when “010”=> dat aout<=“11111011”;when “011”=> dataout <=“11110111”;when “100”=> dataout <=“11101111”;when “101”=> dataout <=“11011111”;when “110”=> dataout <=“10111111”;when “111”=> dataout <=“01111111”;when others => dataout <=“11111111”;end behave;translate3to8datain[2..0]dataout0dataout1dataout2data out3dataout4dataout5dataout6dataout7inst26(4)各模块调试和波形(5)状态图:五、设计收获以及存在的问题:1在此次实验中要用到计数器编程中往往要学会引用变量,因为信号容易产生延迟。

EDA课程设计乒乓球游戏机vhd语言l-图文

EDA课程设计乒乓球游戏机vhd语言l-图文

EDA课程设计乒乓球游戏机vhd语言l-图文《基于FPGA的数字系统设计》项目设计文档项目名称:乒乓球比赛游戏机姓名:院系:应用技术学院专业:电子信息工程(应电应本)学号:指导教师:完成时间:2022年06月19日基于FPGA的数字系统设计项目成绩评价表设计题目乒乓球比赛游戏机设计一个乒乓球比赛游戏机,能模拟比赛的基本过程和规则并能自动裁判和记分,具体要求如下:(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)比赛结束后音乐自动响起。

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,其移动的速度应能调节。

“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时,参赛者应能果断地按下位于自己一方的按纽开关,即表示启动球拍击球,若击中,则球向相反方向运动;若未中,球掉出桌外,则对方得一分。

设置自动记分电路,甲乙双方各用两位数码管进行记分显示,每计满11分为1局。

甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权,每隔2次自动交换发球权,拥有发球权的一方发球才有效。

设计要求设计过程评价项目工作量、工作态度和出勤率指标按期圆满的完成了规定的任务,难易程度和工作量符合教学要求,工作努力,遵守纪律,出勤率高,工作作风严谨,善于与他人合作。

项目设计系统架构合理,设计过程简练正确,分析问题思路清晰,结构严谨,文理通顺,撰写规范,图表完备正确。

工作中有创新意识,对前人工作有一些改进或有一定应用价值。

能正确回答指导教师所提出的问题。

满分30评分项目设计成绩评价课程设计质量40创新答辩1515综合成绩等级指导教师:年月日目录1项目名称、内容与要求04页1.1设计内容04页1.2具体要求04页2系统整体架构(ArchitectureDecription)04页2.1设计思路04页2.2系统原理(包含:框图等阐述与设计说明等内容)04页3系统设计(含HDL或原理图输入设计)05页3.1HDL代码05页3.2系统整体电路图(或RTL级电路图)12页4系统仿真(SimulationWaveform)13页5FPGA实现(FPGAImplementation)14页6总结(Cloing)16页参考书目(Reference):16页一、项目名称、内容与要求1.1项目名称乒乓球比赛游戏机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。

verilog乒乓操作的工作原理

verilog乒乓操作的工作原理

verilog乒乓操作的工作原理Verilog乒乓操作的工作原理:Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路。

乒乓操作是Verilog中的一种重要操作,用于实现信号或数据的交换。

乒乓操作可以通过两个变量之间的交换,实现数据传输,并且在硬件电路中具有高效的执行速度。

乒乓操作的工作原理是通过使用一个中间变量来完成变量值的交换。

在Verilog中,我们通常使用临时变量(temp)来实现乒乓操作。

下面是一个乒乓操作的示例代码:```verilogmodule PingPong;reg [7:0] a, b, temp;// 乒乓操作的过程always @(posedge clk) begintemp <= a; // 将变量a的值赋给tempa <= b; // 将变量b的值赋给ab <= temp; // 将temp的值赋给变量b,实现了a和b的值交换endinitial begin// 初始化a和b的值a = 8'b10101010;b = 8'b01010101;#10; // 等待10个时钟周期$display("a的值:%b", a);$display("b的值:%b", b);endendmodule```在上述代码中,我们使用了一个8位的临时变量temp来完成变量a和变量b的交换。

在always块中,当时钟的上升沿到来时,乒乓操作被执行。

首先,我们将变量a的值赋给temp,然后将变量b的值赋给a,最后将temp的值赋给b,实现了a和b的交换。

通过不断重复这个过程,我们可以实现连续的交换操作。

在initial块中,我们对变量a和变量b进行了初始化,并等待了10个时钟周期。

最后,通过$display函数输出了交换后的a和b的值。

乒乓操作是一种非常常用的操作,在数字电路设计中起到了重要的作用。

通过Verilog的语法,我们可以方便地描述和实现乒乓操作,并在硬件电路中实现高效的数据传输。

基于FPGA的乒乓球游戏机设计.

基于FPGA的乒乓球游戏机设计.

摘要在现代电子设计领域,微电子技术迅猛发展,无论是系统设计、电路设计,还是芯片设计,其设计的复杂度都在增加,传统的手工设计方法已经不能满足设计者的要求,急需新的设计工具来解决。

EDA技术的迅速发展顺应了时代的发展,使得电子设计自动化技术有了新的、快的发展,其重要程度日益突出。

本文设计了基于FPGA的,用Verilog HDL语言描述的乒乓球游戏机的设计。

它由控制模块、数码管的片选信号模块、送数据模块和7段译码器模块组成,连接形成乒乓球游戏机的顶层电路。

在QuartusⅡ软件上用Verilog HDL语言分别对每个模块进行描述,然后在软件上进行编译、仿真,最终实现乓乓球比赛的基本过程和规则,并能自动裁判和计分,达到设计的要求。

关键词:EDA ;FPGA ;Verilog HDLAbstractIn the field of modern electronic design, the rapid development of microelectronic technology,whether the system design, circuit design and chip design, the design is more complex, the traditional manual design methods have been unable to meet the requirements of designers,in urgent need of new design tools to solve. The rapid development of EDA technology to the development of the times, the electronic design automation technology has been the development of new, fast, its importance is outstanding day by day. This paper is designed based on FPGA, the design of table tennis game is described with Verilog HDL language. It consists of control module, chip select signal module, digital tube to send data module and the 7 segmentdecoder modules, the top-level circuit connected to form a table tennis game. In the Quartus software by Verilog HDL language for each module are described, and then the compiler, simulation in software, realize the basic process and the rules of tabletennis table tennis competition, and can automatically judge and score, to meet the design requirements.Keywords: EDA; FPGA; Verilog HDL第一章引言1.1课题研究的背景随着微电子技术的飞跃发展,无论是系统级设计、电路设计还是芯片设计,它的复杂程度都在不断的增加,而且它的发展速度也越来越快。

基于verilog乒乓球游戏机课程设计报告

基于verilog乒乓球游戏机课程设计报告

基于verilog乒乓球游戏机课程设计报告一、设计背景与目的乒乓球是一项受欢迎的运动项目,可以锻炼身体的协调性和反应能力。

为了进一步提高学生的乒乓球水平,我们决定设计一个乒乓球游戏机,通过模拟真实的乒乓球比赛场景,让学生在娱乐中提高他们的技术。

二、设计原理乒乓球游戏机的设计原理主要是利用数字逻辑电路和FPGA实现。

首先,我们需要定义乒乓球运动的规则。

乒乓球从一个初始位置出发,通过张力和角度来调节球的速度和方向。

球在两个板子之间来回运动,直到有一方无法接到球为止。

为了实现这个设计,我们需要借助FPGA的输入输出端口。

玩家可以通过按钮来控制板子的位置,接收按键信号,并将信号转换为逻辑电平输入到FPGA。

FPGA根据接收到的信号,控制板子的移动。

另外,FPGA还需要处理球的运动轨迹,包括弹跳和反射。

设计过程中,我们需要将整个桌面划分为多个区域,每个区域都与逻辑电路相连。

通过逻辑电路的计算,我们可以实时更新球的位置和速度,判断球是否被接住,球是否出界等。

当球被接住或出界时,游戏将进入新的一轮。

三、设计步骤1.定义乒乓球的运动规则,包括球的起始位置、初始速度、板子的移动范围等。

2.划分整个桌面,并将每个区域与逻辑电路相连。

3.设计输入接口,包括接收按钮信号的接口。

4.设计输出接口,包括控制板子移动的接口。

5.设计逻辑电路,实现球的运动轨迹计算,包括弹跳和反射的计算。

6.实现FPGA的硬件描述,包括输入输出端口的定义和逻辑电路的实现。

7.进行仿真测试,验证设计的正确性。

8.制作PCB板和外围电路,完成整个乒乓球游戏机的制作。

四、实际应用乒乓球游戏机可以应用于学校的体育课程中,帮助学生们提高乒乓球技术。

通过轻松愉快的游戏方式,学生能够更好地理解乒乓球的运动规律,并锻炼乒乓球的技术。

此外,乒乓球游戏机还可以用于比赛和娱乐场所。

人们可以通过挑战乒乓球游戏机,提高乒乓球水平,增加娱乐乐趣。

五、设计总结通过这次课程设计,我们深入学习了数字逻辑电路和FPGA的应用,掌握了乒乓球游戏机的设计原理和实现方法。

VHDL课程设计报告乒乓球游戏机

VHDL课程设计报告乒乓球游戏机

VHDL课程设计报告一. 乒乓球游戏机两人乒乓球游戏机是用8-16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的方向移动来表示球的运动。

在游戏机的两侧各设置两个开关,一个是发球开关(s1a,s1b),另一个是接球开关(s2a,s2b)。

甲乙两人按乒乓球比赛的规则来操作开关。

当甲方按动发球开关s1a时,靠近甲方的第一盏灯亮,然后发光二极管由甲向乙依次点亮,代表乒乓球在移动。

当球过网后,按设计者规定的球位乙方就可以击球。

若乙方提前击球或没击着球,则判乙方失分,甲方记分牌自动加分。

然后重新发球,比赛继续进行。

比赛一直进行到一方记分到21分,该局结束,记分牌清零,可以开始新的一局比赛。

任务和要求二. 电路的工作原理设计一个乒乓球游戏机,该机模拟乒乓球比赛的基本过程和规则,并能自动裁判和记分。

要求如下:1)使用乒乓球游戏机的甲乙双方各在不同的位置发球或击球。

2)乒乓球的位置和移动方向由灯亮及依次点燃的方向决定,球的移动速度为0.1-0.5s移动一位。

使用者根据球的位置发出相应的动作,提前击球或出界均判失分。

设计者可按过网击球来设计。

3)比赛用21分为一局来进行,甲乙双方都应设置各自的记分牌,任何一方先记满21分,该方就算胜了此局。

当记分牌清零后,又可以开始新的一局比赛。

三. VHDL设计思路与程序在乒乓球球游戏机的实现过程中用到四个模块,分别为CORNA, CH41A, SEL, DISP,下面逐一对模块的功能进行描述。

CORNA: 该模块为游戏机中最重要的模块。

共有9个端口,分别为CLR, AF, AJ, BF, BJ, CLK, SHIFT, AH, AL, BH, BL。

模块负责对正常击球、过网击球、未击球予以判定,并进行记分、球的位置输出。

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity corna isport (clr,af,aj,bf,bj,clk:in std_logic;shift:out std_logic_vector(7 downto 0);ah,al,bh,bl:out std_logic_vector(3 downto 0));end;architecture corna_arc of corna issignal amark,bmark:integer;beginprocess(clr,clk)variable a,b:std_logic;variable she:std_logic_vector(7 downto 0); beginif clr='0' thena:='0';b:='0';she:="00000000";amark<=0;bmark<=0;elsif clk'event and clk='1' thenif a='0' and b='0' and af='0' thena:='1';she:="10000000";elsif a='0' and b='0' and bf='0' thenb:='1';she:="00000001";elsif a='1' and b='0' thenif she>8 thenif bj='0' thenamark<=amark+1;a:='0';b:='0';she:="00000000";elseshe:='0'&she(7 downto 1);end if;elsif she=0 thenamark<=amark+1;a:='0';b:='0';elseif bj='0' thena:='0';b:='1';elseshe:='0'&she(7 downto 1);end if;end if;elsif a='0' and b='1' thenif she<16 and she/=0 thenif aj='0' thenbmark<=bmark+1;a:='0';b:='0';she:="00000000";elseshe:=she(6 downto 0)&'0';end if;elsif she=0 thenbmark<=bmark+1;a:='0';b:='0';elseif aj='0' thena:='1';b:='0';elseshe:=she(6 downto 0)&'0';end if;end if;end if;end if;shift<=she;end process;process(clk,clr,amark,bmark)variable aha,ala,bha,bla:std_logic_vector(3 downto 0); variable tmp1,tmp2:integer;beginif clr='0' thenaha:="0000";ala:="0000";bha:="0000";bla:="0000";tmp1:=0;tmp2:=0;elsif clk'event and clk='1' thenif amark>tmp1 thenif ala="1001" thenala:="0000";aha:=aha+1;tmp1:=tmp1+1;elseala:=ala+1;tmp1:=tmp1+1;end if;end if;if bmark>tmp2 thenif bla="1001" thenbla:="0000";bha:=bha+1;tmp2:=tmp2+1;elsebla:=bla+1;tmp2:=tmp2+1;end if;end if;end if;al<=ala;bl<=bla;ah<=aha;bh<=bha;end process;end corna_arc;SEL:该模块实现为CH41A提供片选信号,通过输入脉冲信号循环输出000、001、100、101信号。

基于VHDL的乒乓球游戏机的设计毕业设计

基于VHDL的乒乓球游戏机的设计毕业设计

基于VHDL的乒乓球游戏机的设计毕业设计摘要:本论文设计了一款基于VHDL的乒乓球游戏机,通过FPGA实现了游戏的核心逻辑和显示控制等功能。

论文首先介绍了游戏机的背景和研究意义,然后详细描述了游戏机的硬件设计和VHDL代码实现。

接着对游戏机进行功能测试和性能评估,结果表明游戏机能够流畅运行,并且具有良好的游戏体验。

最后,本文总结了设计过程中的经验教训,并对未来的改进方向进行了展望。

1.引言乒乓球游戏作为一种经典的游戏方式,深受大众喜爱。

本论文旨在设计一款基于VHDL的乒乓球游戏机,通过FPGA实现游戏的核心逻辑和显示控制等功能。

此游戏机可为玩家提供乒乓球对战的快感和挑战,同时也具备一定的娱乐价值。

2.游戏机硬件设计2.1总体设计思路本游戏机采用FPGA作为核心芯片,将乒乓球游戏的核心逻辑、显示控制等功能实现在FPGA上。

游戏机配备了合适的输入设备和输出设备,提供给玩家操作和显示。

2.2输入设备设计游戏机的输入设备采用了按键和手柄两种方式。

通过按键控制乒乓球的挡板移动,通过手柄控制乒乓球的上下移动。

2.3输出设备设计游戏机的输出设备采用了液晶显示屏和音响。

液晶显示屏用于显示游戏界面和提示信息,音响用于播放游戏音效和背景音乐。

3.VHDL代码实现3.1游戏核心逻辑设计游戏核心逻辑主要包括乒乓球的轨迹计算和碰撞判断等功能。

根据输入设备的操作,通过VHDL代码实现乒乓球的移动和碰撞检测等功能。

3.2显示控制设计游戏的显示控制主要包括游戏界面的绘制和显示更新等功能。

通过VHDL代码实现游戏界面的绘制和按需更新显示。

4.功能测试和性能评估通过将游戏机连接到计算机进行测试和评估,结果表明游戏机能够流畅运行,并且具有良好的游戏体验。

游戏机的输入和输出设备响应迅速,能够准确捕捉玩家的操作。

5.结论本论文设计了一款基于VHDL的乒乓球游戏机,通过FPGA实现了游戏的核心逻辑和显示控制等功能。

经过测试和评估,游戏机具备流畅运行和良好游戏体验的特点。

Verilog HDL乒乓球游戏机

Verilog HDL乒乓球游戏机

Verilog HDL乒乓球游戏机正文:1:引言本文档旨在提供一个完整的Verilog HDL乒乓球游戏机的设计和实现的文档指南。

乒乓球游戏机被设计为一个经典的游戏,用户可以通过操控乒乓球拍来与计算机对手进行对决。

该游戏机将涵盖从电路设计到硬件实现的所有步骤。

以下将详细介绍每个设计和实现阶段的细节。

2:需求分析在这一部分,我们将详细描述乒乓球游戏机的需求和功能。

主要包括游戏的规则、用户界面的设计以及游戏机的性能要求。

这些需求和功能将为后续的设计和实现提供指导。

3:电路设计本章节将介绍乒乓球游戏机的电路设计。

首先,我们将详细讨论每个组件的功能,包括乒乓球拍、乒乓球、计分系统等。

接下来,我们将确定需要使用的电子元件和电路,包括舵机、传感器、时钟等。

最后,我们将给出整体电路的设计图,并进行仿真和验证。

4:时序控制本章节将重点讨论乒乓球游戏机的时序控制。

我们将详细描述游戏的各类状态和状态转换,以及时钟信号的和分配。

同时,我们还将探讨如何通过状态机来控制游戏的进行,并处理用户输入和计算机对手的决策。

5:界面设计在这一部分,我们将介绍乒乓球游戏机的用户界面设计。

我们将讨论显示器和按键的布局,以及如何实现用户与游戏机的交互。

同时,我们还将探讨音频输出和输入的设计,以提供更好的游戏体验。

6:硬件实现本章节将详细描述乒乓球游戏机的硬件实现。

我们将介绍如何根据电路设计的原理图进行硬件布局和布线。

同时,我们还将涵盖选取适合的硬件平台和开发工具,并进行调试和测试,以确保游戏机的正常运行。

7:性能评估在这一部分,我们将对乒乓球游戏机的性能进行评估。

我们将讨论游戏的稳定性、响应时间和用户体验等方面的指标,并给出相应的测试结果和分析。

8:总结通过本文档,我们详细介绍了Verilog HDL乒乓球游戏机的设计和实现。

每个章节都包含了细致的细节和步骤,以供读者参考和实践。

如果按照本文档所述的步骤进行设计和实现,相信能够顺利完成一个功能完备的乒乓球游戏机。

基于某Verilog地乒乓球游戏电路设计

基于某Verilog地乒乓球游戏电路设计

大学EDA课程设计:学号:班级:专业:学院:目录0 引言............................................................................................................................. - 1 -1 设计要求..................................................................................................................... -2 -2 设计思路..................................................................................................................... - 2 -3 Verilog程序 ................................................................................................................ - 3 -4 功能仿真..................................................................................................................... - 3 -5 总结........................................................................................................................... - 11 -致...............................................................................................................................- 11 -参考文献.......................................................................................................................- 11 -基于Verilog的乒乓球游戏电路设计0 引言可编程器件的广泛应用,为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

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