乒乓球比赛游戏机设计总结报告

现代电子与系统设计总结报告项目名称：乒乓球比赛游戏机班级：物科院1005姓名：周** 沈**学号：071005** 071005**指导老师：倪**提交日期：2012/12/23封面 (1)一、设计要求 (3)二、设计的具体实现 (3)1、系统框图 (3)2、甲乙方得分显示模块 (4)3、加减计数模块 (6)4、译码模块 (8)5、控制模块 (9)6、核心问题 (12)三、结果分析 (15)四、附件 (16)1、完整电路图 (16)2、各个自制元件的VHDL程序 (16)一、设计要求设计一个乒乓球比赛游戏机（1）设计一个由甲乙双方参加，有裁判的三人乒乓球游戏机；（2）用8个（或更多个）LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，期中一只点亮的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；（3）当“球”（点亮的那支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钮开关，即表示启动球拍击球，若击中则球向相反方向移动，若未击中，球掉出桌外，则对方得一分；（4）设计自动计分电路，甲乙双方各用两位数码管进行计分显示，每记满11分为1局；（5）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；（6）其他。

二、设计的具体实现1、系统框图此系统框图分为控制模块，加/减计数模块，译码显示模块和甲乙方得分显示模块。

2、甲乙方得分显示模块甲乙双方各用两位数码管进行计分显示，通过控制模块加以控制。

甲乙得分的计数：图形：VHDL语言：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;甲乙得分的显示：图形：VHDL语言：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY xianshi ISPORT(a : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);y1 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0);y0 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0)甲乙方得分显示模块图形输入为：3、加减计数模块U/的取值实现加或者减的计数。

通过D图形：说明：ud=’1’时，计数器进行减计数；ud=’0’时，计数器进行加计数；s=’0’时，计数器正常工作；s=’1’时，计数器停止工作；reset=’1’时，计数器正常计数；reset=’0’时，计数器置数操作。

VHDL语言：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY jishu ISPORT(ud : IN STD_LOGIC;s : IN STD_LOGIC;reset : IN STD_LOGIC;d3,d2,d1,d0 : IN std_logic;clk : IN STD_LOGIC;q : buffer STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0) );END jishu;ARCHITECTURE jishu_architecture OF jishu ISBEGINend if;elseq<=q;end if;end if;end if;end process;END jishu_architecture;4、译码模块通过加减计数得到译码器输出。

加减计数、译码显示真值表：译码图形：VHDL语言：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY yima ISPORT(a : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);y : OUT STD_LOGIC_VECTOR(9 downto 0) );END yima;ARCHITECTURE yima_architecture OF yima ISBEGINprocess(a)begin5、控制模块1、设置甲乙两方击球脉冲信号in1、in2，甲方击球信号使得加减计数器加法计数，乙方击球信号使得加减计数器减法计数，译码模块输出端Y1-Y8接LED模拟乒乓球的轨迹，Y0、Y9为球掉出桌外信号，控制模块实现移位方向的控制。

2、设置发球权拥有显示信号S1、S2，控制模块使每两次交换发球权。

3、设置捡球信号reset1，通过加减计数模块的异步置数端实现捡球，当甲方拥有发球权时，捡球信号将球放到Y1；乙方拥有发球权时，捡球信号将球放到Y8。

4、对甲、乙双方的得分进行检测，只要有一方的得分达到11，则一局结束。

5、设置裁判复位信号reset，在每局结束后将双方得分清零。

控制模块与译码模块和加减计数模块的连接：部分控制模块中VHDL语言及图形：1、jishu2LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY jishu2 ISPORT(clk : IN STD_LOGIC;q : buffer STD_LOGIC_VECTOR(1 downto 0) );END jishu2;ARCHITECTURE jishu2_architecture OF jishu2 ISBEGINprocess(clk)beginif(clk'event and clk='1') thenif(q="11") thenq<="00";elseq<=q+1;end if;end if;end process;END jishu2_architecture;2、xuanzeLIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY xuanze ISPORT(a : IN STD_LOGIC;q1: in std_logic;q2: in std_logic;q : out STD_LOGIC);END xuanze;ARCHITECTURE xuanze_architecture OF xuanze ISBEGINprocess(a)3、dchufaqiLIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY dchufaqi ISPORT(d : IN STD_LOGIC;clk : IN STD_LOGIC;q : buffer STD_LOGIC);END dchufaqi;ARCHITECTURE dchufaqi_architecture OF dchufaqi ISBEGINprocess(clk)beginif(clk'event and clk='0') thenq<=d;elseq<=q;end if;end process;END dchufaqi_architecture;6、核心问题1、由于实验箱上的频率为50MHz，译码器输出变化太快，显示在实验箱上的8个LED闪亮变化太快，以致无法识别。

因此需要降低频率后在接到加减计数模块的clk端。

图形：VHDL语言：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity yanshi isport(clk: in std_logic;y: buffer std_logic_vector(24 downto 0));end yanshi;architecture behave of yanshi isbeginprocess(clk)beginif(clk'event and clk='1') thenif(y="1000000000000000000000000" or y="1111111111111111111111111") then y<="0000000000000000000000000";elsey<=y+1;end if;end if;end process;end behave;2、在数码管上动态显示甲乙双方的得分。

动态显示模块：1、dongtaixianshi1的VHDL语言：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dongtaixianshi1 isport(clk: IN STD_LOGIC;y: buffer std_logic_vector(1 downto 0) );end dongtaixianshi1;architecture behave of dongtaixianshi1 isbeginprocess(clk)beginif(clk'event and clk='1') thenif(y="11") theny<="00";elsey<=y+1;end if;end if;end process;end behave;2、dongtaixianshi2的VHDL语言：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dongtaixianshi2 isport(a: in std_logic_vector(1 downto 0);yjia1,yjia0,yyi1,yyi0: in STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0);y: out std_logic_vector(6 downto 0);pianxuan: out std_logic_vector(3 downto 0));end dongtaixianshi2;architecture behave of dongtaixianshi2 isbeginprocess(a)begincase a iswhen "00" => y<=yjia1;pianxuan<="0111";when "01" => y<=yjia0;pianxuan<="1011";when "10" => y<=yyi1;pianxuan<="1101";when OTHERS => y<=yyi0;pianxuan<="1110";end case;end process;end behave;三、结果分析注：本实验采取实际测试的方法。