1、 课程设计说明书课程设计说明书 题目：题目：乒乓球游戏电路设计乒乓球游戏电路设计( (双打）双打） 姓姓 名：名： 院院 系：系： 专业班级：专业班级： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 成成 绩：绩： 时间：时间： 2014 2014 年年 6 6 月月 9 9 日至日至 2014 2014 年年 6 6 月月 13 13 日日 乒乓球游戏电路设计 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 题题 目目 乒乓球游戏电路设计乒乓球游戏电路设计( (双打双打) ) 专业、班级专业、班级 学号学号 3737- -42 42 姓名姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容、基本要求、主要参
2、考资料等： 根据乒乓球双打的规则，利用硬件编程语言 VHDL 或者 Verilog-HDL 实现乒 乓球游戏电路的设计。首先给出状态机的设计，然后据此给出完成控制电路所 需要的设计模块；给出硬件编程语言的实现，并进行仿真；给出下载电路的设 计，设计为 2 种下载方法，其中一种必须为 JTAG；时设计者报告不允许雷同。 参考资料： 1、潘松、黄继业EDA 技术及其应用 （第四版）科学出版社 2009 2、数字信号处理的教材 完完 成成 期期 限：限： 指 导教师签名：指 导教师签名： 课程负责人签名：课程负责人签名： 年年 月月 日日 乒乓球游戏电路设计 目录目录 摘要摘要 错误错误!未定义书签
3、。未定义书签。 1.总体设计思想总体设计思想 .1 1.1 基本原理.1 1. 2 设计框图.1 2.2.设计步骤和调试过程设计步骤和调试过程3 2.1 总体设计电路3 2.2 模块设计和相应模块程序3 2.2.1 乒乓球游戏机实体的设计.3 2.2.2 状态机编程实现.4 2.2.3 记分译码器的设计.6 2.2.4 构造体的设计.8 2.3 仿真及仿真结果分析9 2.4 实验调试结果 11 总结总结 . 12 参考资料参考资料 14 附录附录 . 15 乒乓球游戏电路设计 I 摘要摘要 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
4、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 文设计一个基于 VHDL 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 VHDL 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 GW48 型 EDA 实验箱的验证，实现乒乓游戏机的基本功能。 关键词关键词：VHDL；GW48；乒乓游戏机 乒乓球游戏电路设计 1 1.总体设计思想总体设计思想 1.11.1 基本原理基本原理 根据乒乓球比赛的过程和规则，首先游戏开始，如果一方非正确击球则另一方加分，当 分数大于 21 时获胜， 游戏结束， 我们把
5、设计流程规定如图 1.1 所示。 状态机设置了 7 个状态， 分别是 “等待发球状态” ， “第一盏灯亮状态” ， “第八盏灯亮状态” ， “球向甲乙移动状态” ， “ 球 向丙丁移动状态” ， “允许甲或乙击球状态” ， “允许丙或丁击球状态” 。这是该程序中起决定作 用的七个状态。开始的时候处于“等待发球状态” ，若甲或乙发球则状态转移到“第一盏灯亮 状态” ，若丙或丁发球则转移到“第八盏灯亮状态” ，具体说明以甲球为例。 若发球后丙或丁没有提前击球-规定球移动到对方第一个发光二极管时允许击球，那 么状态机从“第一盏灯亮状态”转移到“球向丙丁移动状态” 。若在“球向丙丁移动状态”丙 或丁仍然没有提前击球，状态就转移到“允许丙或丁击球状态” ，在此状态下，如果丙或丁击 球了，那么状态就转移到“ 球向甲乙移动状态” 。在“第一盏灯亮状态” ， “球向丙丁移动 状态” 中， 如果丙或丁击球了 ， 就算提前击球， 这样甲乙得分， 状态转移到“等待发球状态” 等待发球， “ 球向甲乙移动状态”之后的过程和前面的过程只不过是甲或乙和丙或丁角色的 调换而已。状态转移规则都是一样的。图 1.2 给出了乒乓球游戏机的原理图。 1.2 设计框图设计框图 根
