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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
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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。
电子乒乓球课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子乒乓球的基本原理，掌握相关电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能够描述电子乒乓球的电路连接和工作过程。
3. 学生能够解释电子乒乓球游戏中涉及到的物理现象，如电路、电磁感应等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成电子乒乓球的搭建和调试。
2. 学生能够运用编程思维，设计并实现简单的电子乒乓球游戏功能。
3. 学生能够通过团队协作，解决电子乒乓球制作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对电子技术产生兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 学生能够在团队协作中，学会沟通、分享和承担责任。
3. 学生能够在电子乒乓球制作过程中，体会到科技与生活的紧密联系，增强环保意识和实践能力。
课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，结合电子技术、物理知识和编程思维，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具备一定的物理知识和电子技术基础，对动手实践和团队协作有较高的兴趣。
教学要求：教师需引导学生主动探索、动手实践，注重培养学生的创新思维和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化的指导和支持。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际情境，提高综合素养。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，制定以下教学内容：1. 电子元件认知：介绍常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和用途。
2. 电路原理：讲解电路的基本连接方式，分析简单电路的工作原理。
3. 电磁感应：引导学生探究电磁感应现象，理解电磁感应在实际应用中的作用。
4. 编程思维：学习基础编程知识，运用编程思维设计电子游戏功能。
5. 电子乒乓球制作：按照以下步骤进行制作：a. 设计电路图，搭建电路。
b. 编写程序，实现游戏功能。
c. 调试电路，优化游戏体验。
6. 团队协作与沟通：学生在制作过程中，进行有效沟通，共同解决问题。
教学大纲安排如下：第一课时：电子元件认知，电路原理介绍。
数电课设-乒乓球游戏机乒乓球游戏机数电课设一、课设目的本课设的目的是通过设计并实现一个乒乓球游戏机的电子电路模型，来巩固和应用学生在数字电路实验课上所学习到的知识，提高他们的电子电路设计与实现能力。
二、设计思路乒乓球游戏机是一种非常经典的游戏机，它的原理很简单，就是通过两个滑块控制球的移动方向，利用球拍击球来达到得分的目的。
基于这个原理，我们可以设计一个乒乓球游戏机的电子电路模型。
具体的设计思路如下：1、显示系统：使用LED点阵来显示游戏界面。
设计一个4*4的LED 点阵，通过控制LED点阵的亮灭来显示游戏界面的各个元素，如球、滑块等。
2、控制系统：使用两个按键来控制滑块的上下移动。
通过按键的触发来改变滑块的位置，从而实现对球的控制。
3、碰撞检测：使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。
当球与滑块相碰时，逻辑门输出高电平信号，触发得分操作。
4、计分系统：使用计数器电路来实现游戏的计分功能。
当球与滑块相碰时，计数器加一，同时更新LED点阵上的分数显示。
三、电路实现1、显示系统：设计一个4*4的LED点阵电路模型，使用74HC595移位寄存器来驱动LED点阵。
将74HC595的输出接入到LED点阵的行线上，通过移位寄存器的控制信号来控制LED点阵的亮灭。
通过连续地改变LED 点阵的亮灭状态，可以显示游戏界面上的各个元素。
2、控制系统：使用两个按键作为滑块的上下移动控制信号。
当按键按下时，滑块的位置向相应方向移动。
可以使用74HC165移位寄存器来实现按键输入的检测和转换。
3、碰撞检测：使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。
可以使用与门和反相器来实现碰撞检测。
当球与滑块相碰时，逻辑门输出高电平信号。
4、计分系统：使用计数器电路来实现游戏的计分功能。
可以使用74HC191或74HC163等计数器芯片来实现，通过设置计数器的初始值和计数模式，来实现游戏的计分功能。
四、功能实现乒乓球游戏机的基本功能有：1、选择游戏模式功能：可以通过添加一个模式选择开关，来实现选择不同的游戏难度。
分，该方就算胜了此局。
记分牌清零后，又可开始新的一局比赛2.2.2乒乓游戏机设计思路根据乒乓游戏机功能要求，可以分成四个模块来实现，其中corna模块为整个程序的核心，它实现了整个系统的全部逻辑功能;模块CH41A在数码的片选信号时，送出相应的数据；模块sel产生数码管的片选信号；模块disp是7段译码器。
2.3乒乓球各模块的设计2.3.1 控制模块的设计模块CORNA 分两个进程，第一个进程实现逻辑功能，第二个进程将整数的记分转换为十进制数，便于译码显示。
AF，AJ，BF，BJ分别为a方发球键和接球键，b方发球键和接球键，shift表示球所在的位置。
其vhdl程序描述如下：图1 模块CORNA1LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CORNAL ISawIN<=t1;bwIN<=t2;END PROCESS;END behav;2.3.2 送数据模块的设计送数据模块CH41A的vhdl程序描述如下：图2 模块CH41ALIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CH41A ISPORT(sel:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);D0,d1,d2,d3:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END CH41A;ARCHITECTURE behave OF CH41A ISBEGINPROCESS(sel)BEGINCASE sel ISWHEN”100”=>q<=d0;WHEN”101”=>q<=d1;WHEN”000”=>q<=d2;WHEN others=>q<=d3;END CASE;END PROCESS;END behav;2.3.3 产生数码管片选信号模块的设计产生数码管片选信号模块sel的vhdl程序描述如下：图3数码管片选信号模块sel LIBRARY IEEE;USE IEEE.S TD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY sel ISPORT(clk:IN STD_LOGIC;sell:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)); END sel;ARCHITECTURE behav OF sel ISBEGINPROCESS(clk)VARIABLE tmp:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINIF clk’event and clk=’1’ THENIF tmp=”000” THENt mp:=”001”;ELSIF tmp=”001” THENt mp:=”100”;ELSIF t mp=”100” THENt mp:=”101”;ELSIF tmp=”101” THENt mp:=”000”;END IF;END IF;sell<=tmp;END PROCESS;END behav;2.3.4 7段译码器模块的设计7段译码器模块disp的vhdl的程序描述如下：图4 7段译码器模块disp LIBRARY IEEE;USE IEEE.S TD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY disp ISPORT(d:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END disp;ARCHITECTURE behav OF disp ISBEGINPROCESS(d)BEGINCASE d ISWHEN”0000”=>q<=”0111111”;WHEN”0001”=>q<=”0000110”;WHEN”0010”=>q<=”1011011”;WHEN”0011”=>q<=”1001111”;WHEN”0100”=>q<=”1100110”;WHEN”0101”=>q<=”1101101”;WHEN”0110”=>q<=”1111101”;WHEN”0111”=>q<=”0100111”;WHEN”1000”=>q<=”1111111”;WHEN others=>q<=”1101111”;END CASE;END PROCESS;END behav;3.设计结果与分析3.1系统的波形仿真图5所示为A方发球，在恰当的时候B方接到球，当球回到A方时，A方又接到球，但B方再也没有接到球的仿真波形。
电子技术课程设计乒乓球游戏机
包括题目、任务要求、系统设计、操作用户界面设计、单片机程序设计、程序流程图、实验结果等部分。
二、任务要求
1.硬件系统
(1)硬件系统的组成：硬件主要由9个8*8的LED显示屏，2个按键盘，1个电源、1个继电器等组成；
(2)LED显示屏：有9块8*8点阵LED屏，用来显示乒乓球游戏的界面；
(3)按键盘：用于接受用户的按键输入，当用户有相应动作时，发出控制信号；
(4)电源：电源给系统提供相应的电力；
2.软件模块
(1)内核模块：内核模块由单片机程序设计，接收用户的按键输入，确定游戏运行的状态；
(2)操作用户界面模块：其功能是负责处理和游戏有关的界面显示，将单片机发出的控制信号转换为相应界面显示；
三、系统设计
1.硬件设计
(1)乒乓球游戏机的硬件系统：由9个8*8的LED显示屏，2个按键盘，1个电源、1个继电器组成，以单片机为控制核心；
(2)LED显示屏：由9块8*8点阵LED屏组成，每块LED显示屏通过24个数据线与单片机连接，同时接通电源，实现LED显示屏的控制；。
电子课程设计乒乓球比赛一、教学目标本课程旨在通过学习电子课程设计乒乓球比赛，让学生掌握电子课程设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和团队协作能力。
知识目标：使学生了解乒乓球比赛的规则和技巧，理解电子课程设计的基本原理和方法。
技能目标：培养学生运用电子课程设计乒乓球比赛的能力，提高学生的动手实践能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：培养学生对电子课程设计的兴趣和热情，培养学生的创新意识和团队协作精神，使学生认识到电子课程设计在实际生活中的应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括乒乓球比赛的规则和技巧，以及电子课程设计的基本原理和方法。
具体安排如下：第1周：乒乓球比赛的规则和技巧介绍第2周：电子课程设计的基本原理和方法讲解第3周：乒乓球比赛设计的实践操作第4周：乒乓球比赛设计的改进和优化三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过讲授法，使学生了解乒乓球比赛的规则和技巧，理解电子课程设计的基本原理和方法。
通过讨论法，培养学生的团队协作能力和创新意识，激发学生的学习兴趣。
通过案例分析法，使学生能够将理论知识运用到实际中，提高学生的问题解决能力。
通过实验法，培养学生的动手实践能力，使学生能够熟练掌握电子课程设计的方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教学资源。
教材：选用《电子课程设计》作为主教材，系统介绍电子课程设计的基本原理和方法。
参考书：推荐学生阅读《乒乓球比赛技巧》等参考书籍，以加深对乒乓球比赛规则和技巧的理解。
多媒体资料：制作乒乓球比赛规则和技巧的PPT，以及电子课程设计的实验步骤和操作演示视频，以辅助教学。
实验设备：准备乒乓球桌、乒乓球、电子元件等实验设备，以便进行乒乓球比赛设计的实践操作。
教学资源的选择和准备，将为学生的学习提供全面的支持，帮助学生更好地理解和掌握电子课程设计乒乓球比赛的知识和技能。
乒乓球游戏机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解乒乓球游戏机的基本结构和工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生掌握编程控制乒乓球游戏机的技能，能够运用所学知识编写程序，实现乒乓球游戏机的运行和交互。
3. 学生了解乒乓球游戏机在现实生活中的应用，认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子知识和编程技能，独立完成乒乓球游戏机的搭建和编程。
2. 学生能够在团队协作中发挥自己的专长，共同解决制作过程中遇到的问题，提高团队协作能力。
3. 学生通过动手实践，培养创新思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣和好奇心，激发学习电子和编程的热情。
2. 学生在学习过程中，培养坚持不懈、勇于挑战的精神，增强自信心。
3. 学生通过团队协作，学会尊重他人、沟通合作，培养良好的团队精神和人际交往能力。
4. 学生认识到科技发展对生活的影响，激发为我国科技创新贡献力量的责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，结合电子、编程和团队合作等元素，旨在培养学生的动手能力、创新思维和团队协作能力。
学生特点：六年级学生对电子和编程有一定的基础，好奇心强，喜欢动手操作，具备一定的团队合作能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，提高学生的动手实践能力和创新精神，培养团队协作能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件知识：介绍乒乓球游戏机中涉及的电子元件，如电源、微控制器、传感器等，结合课本相关知识，让学生了解各元件的作用和连接方式。
2. 编程技能：教授学生使用编程软件，如Arduino或Scratch，编写控制乒乓球游戏机的程序。
内容包括基本语法、逻辑控制、传感器数据读取等。
3. 乒乓球游戏机结构：讲解乒乓球游戏机的整体结构，分析各部分的功能和相互关系，指导学生进行实际搭建。
4. 团队合作：组织学生分组，进行团队协作，共同完成乒乓球游戏机的制作，培养学生团队协作能力。
数字电子技术课程设计一：课程设计名称:乒乓球比赛游戏机电路二：设计目的1.掌握设计乒乓球游戏机控制系统的方法。
2.熟悉掌握移位寄存器，计数器，译码器的用法。
3.在已学知识的基础上，根据实际情况融会贯通。
三：设计任务和设计要求1.设计任务（1）设计一个由甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。
（2）用八只（或更多）排成长串的指示灯（发光二极管）用来代表球的轨迹，其中一个亮的指示灯用来显示球的当前位置，用一个时钟脉冲源使点亮的指示灯依次从左向右，或从右向左移动，其速度应能调节，一般为1s转换一次。
（3）用两个按钮开关作为球拍，甲乙两人参加比赛。
当球到达甲方时，应立即按动开关(电路应只能响应按钮信号的前沿，若重复按动或持续按下去，将不起作用)，表示回球，球到达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去。
若击中，则乒乓球向相反方向移动，若未击中，则对方得一分。
（4）一方得分时，电路自动响铃3s，此时发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
（5）设置自动计分电路，双方各用二位数码管进行计分显示，每计满11分为一局。
（6）甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球有效。
2.设计要求(1) 确定总体设计方案画出总方框图。
(2) 确定各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。
(3) 选择芯片确定型号。
(4) 画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。
(5) 进行电路调试，达到设计要求。
(6) 写出总结报告。
三、基本工作原理和设计方案乒乓球游戏模拟机电路框图如图所示。
频率可调的时钟发生器为双向移位寄存器提供时钟脉冲，用双向移位寄存器的输出端控制指示灯来模拟乒乓球的运动轨迹。
先点亮位于某一方的第1个指示灯，由击球者通过按钮输入“击球”开关信号，实现移位方向的控制。
本电路设计的核心为控制电路，它决定整个系统的动作，必须掌握各信号之间的关系。
框图中的双向移位寄存器也可用计数译码方式实现乒乓球运动轨迹的模拟，如利用加减计数器的两个时钟信号来实现甲乙双方的击球，由表示球拍“击打”按钮产生计数时钟，计数器的输出状态经译码器驱动指示灯发光。
电子技术乒乓球比赛游戏机课程设计随着时代的发展，电子技术已经成为了人们生活中不可或缺的部分。
作为一项重要的应用领域，电子技术已经广泛地应用于体育竞技中，如乒乓球等运动的比赛中，也出现了一些基于电子技术的游戏机，为人们提供了更加丰富的娱乐方式。
在本文中，我们将介绍一种电子技术乒乓球比赛游戏机的课程设计。
这种游戏机可以帮助学生提高他们的乒乓球技能以及对电子技术的理解和应用。
游戏机的设计思路这个游戏机基于乒乓球比赛的规则，模拟了真实的比赛场景。
这个游戏机提供了两种玩法模式：单人模式和双人模式。
在单人模式下，玩家将与游戏机本身进行比赛。
玩家需要挑战一系列难度逐渐升高的对手。
在每个关卡中，玩家需要击败对手以进入下一轮比赛。
在双人模式中，玩家可以与另一名学生一起进行比赛。
两个玩家将站在游戏机的两侧，互相对抗。
玩家可以选择不同的难度级别来进行比赛。
游戏机的硬件设计这个游戏机的硬件由一个控制器、一个触摸屏、一个运动检测器和一个音响系统组成。
控制器用于控制整个游戏过程，触摸屏用于显示游戏的界面，运动检测器用于检测玩家的乒乓球拍的位置和旋转角度，音响系统用于播放比赛音效和音乐。
在游戏开始前，玩家需要在触摸屏上选择游戏模式、比赛难度以及自己的角色。
玩家还可以在游戏界面中设置音量大小，并选择自己喜欢的音乐。
在游戏中，玩家需要使用乒乓球拍控制屏幕上的乒乓球。
乒乓球将通过投影仪在屏幕上显示。
当乒乓球经过屏幕中心线时，运动检测器将检测到拍的位置和旋转角度。
根据拍的位置和旋转角度，游戏机将计算出对乒乓球的反弹和方向，并将乒乓球投射到屏幕的另一侧。
玩家需要在规定的时间内尽可能击败对手，以赢得比赛。
课程设计由于这个游戏机不仅具有娱乐性，还有助于学生的乒乓球技能和电子技术的理解和应用，因此它可以作为电子技术课程设计的一部分。
以下是一些应包含在课程设计中的关键元素：1.基本的电子电路设计和程序设计：学生需要学习如何设计和实现电路和程序，以控制游戏机的各种功能。
电子技术乒乓球比赛游戏机课程设计《电子技术乒乓球比赛游戏机课程设计》一、课程目标：通过本课程的学习，使学生掌握基本的电子技术知识和乒乓球比赛规则，能够独立设计和制作一款乒乓球比赛游戏机。
二、适用对象：中学高中阶段的电子技术爱好者。
三、教学内容：1.电子技术基础知识：(1)电路基础知识：电阻、电容、电感等基本元件的特性和应用；(2)逻辑门电路：与门、或门、非门等基本逻辑门电路的原理和使用。
2.乒乓球比赛规则：(1)乒乓球比赛的基本规则：发球、回球、得分等；(2)乒乓球比赛的技术要求和战术技巧。
3.乒乓球比赛游戏机的设计和制作：(1)游戏机硬件设计：电路组成和连接方式、面板和按键设计；(2)游戏机软件设计：游戏逻辑和控制流程、分数计算和显示。
四、教学方法：1.理论授课：通过教师讲解、多媒体展示等方式，将电子技术和乒乓球比赛规则的基本知识传达给学生。
2.实践操作：学生在教师的指导下，进行乒乓球比赛游戏机的硬件组装和软件编程。
学生可以通过实际操作，巩固和应用所学的电子技术知识。
3.小组合作：学生可以分成小组，进行合作设计和制作乒乓球比赛游戏机。
通过合作，学生可以相互交流、共同解决问题，提高团队合作能力和创新能力。
五、教学评估：1.学生的理论考试成绩：对学生的理论知识进行考核，通过闭卷考试的形式测试学生对电子技术和乒乓球比赛规则的掌握程度。
2.实践项目成果评估：对学生的乒乓球比赛游戏机进行评估，包括硬件组装质量、软件功能完整性和游戏体验等方面。
3.学生表现综合评估：综合考虑学生的课堂参与度、合作能力、创新能力等方面，给予学生相应的综合评价。
六、教学资源：1.教材：电子技术基础教材、乒乓球比赛规则教材。
2.实验设备：电子实验箱、电路元件、乒乓球比赛游戏机组装材料等。
3.实践项目辅助工具：计算机、编程软件。
七、教学进度安排：本课程的教学进度安排为一学期，大致分为以下几个阶段：1.第一阶段（两周）：电子技术基础知识授课和学习。
