基于eda拔河游戏机设计 2.doc

巢湖学院
课程设计说明书
设计名称:《EDA技术》课程设计
题目: 电子拔河游戏电路设计
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目录

设计目的
设计要求
设计方案

3程序设计
整体电路图块
模块设计
模块a 分频器设计
模块b 防抖设计
模块c 计数模块
模块d 译码模块
4仿真及仿真结果分析
5硬件调试与结果分析
6 心得体会

设计目的
通过设计一个简易拔河比赛游戏机
熟练掌握EDA软件QUARTUS II的使用方法;
能利用EDA软件QUARTUS II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) 掌握按键分配、CLOCK调用、LED数码管等外围接口的Verilog HDL语言编程;
(5)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;
(6)培养分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力;
设计要求
1、使用9个发光二极管(9个二进制输出),同一时刻只有一个led亮。
2、开机中间的led亮,此为拔河中心点。
3、游戏双方各持一按钮(输入),迅速地,不停的按下,产生脉冲,(输入一个脉冲代替),谁按得快(脉冲频率高),亮点就往谁的方向移动,每按一次,亮点移动一次。
4、亮点移到任一方终端led时,这一方就获胜,获胜的一方led点亮(另加的不在9个led之内)此时双方按钮均无作用,输出保持,只有复位后才使亮点恢复中间,同时双方led熄灭,按键有效。
设计方案
用9个发光二极管排列成一行,模拟拔河过程。游戏开始时只有中间的发光二极管点亮,作为拔河的中心线。用按键来模拟拔河队员,按下键表示用力,根据甲乙双方按键的快慢与多少,决定亮点移动的方向。移到任一方终端二极管时,该方获胜,该方记分牌自动加分,然后开始下一局的比赛。比赛采用五局三胜制,甲乙双方各自记分。当记分牌清零后,重新开始下一场拔河比赛。设置“比赛开始”按键,实现一对一拔河:设置复位键,按下后比分清零,双方重新开始比赛;

基本原理
电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛游戏电路。由一排发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲乙双方通过按纽开关使发光二极管向一方的终点延伸,当延伸到某方的最后一个发光二极管时, 则该方获胜,连续比赛多局以定胜负。
本电路要求使用9个发光二极管,开机后只有中间一个发亮,此即拔河的中心点。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。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,输出保持,只有复位后才使亮点恢复到中心。最后用数码管显示获胜者的盘数。
由设计内容可知,首先需要一个十进制的计数器,用于对双方按钮的次数计数,并通过译码器显示在数码管上。设计要求用50MHz的频率,而设计用到的是1K Hz的频率,所以要设计一个程序进行分频。其次,显视控制部分设计要求在发光二极管上显示游戏状态,双方每按十次,亮点向先按十次移动一次,对脉冲进行计数,每十次移一位。需接入一个清零端,用于复位。再次,运用VHDL程序语言进行各个模块的程序编写,控制电路的正常运行。最后,将以上程序组装起来,就可得到所需要的拔河游戏机。
总体框图
3程序设计
1总体设计电路
2模块设计及相应模块程序
文件名:ZL
LIBRARY IEEE;
USE ;
USE ;
ENTITY ZL IS
PORT (
A,B,RST,CLK:IN STD_LOGIC;
SG,LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0);
BT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
);
END ZL;
----------------------------------
ARCHITECTURE ONE OF ZL IS
T10
PORT (
CLK,RST,EN:STD_LOGIC;
COUT:OUT STD_LOGIC;
CQ:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)
);
PONENT;
COMPONENT SCAN
PORT (
CLK :IN STD_LOGIC;
A1, A2,A3,B1,B2,B3:IN STD_LOGIC_VE