Quartus乒乓球游戏实验报告

乒乓球控制器设计报告目录乒乓球控制器设计报告 (1)1. 系统设计总体设计方案 (2)2. 乒乓球控制器的软件设计 (3)3. 仿真波形分析 (6)4. 总结 (7)1.系统设计总体设计方案1.1设计需求要求设计一个乒乓球控制器，具有如下功能：1.利用显示灯表示球网和乒乓球2.利用显示灯表示球台的边界3.在球网和球台边界范围内用开关回接乒乓球其中用数码管显示各3位：2位显示当前局分数，1位赢的局数，再有一个数码管显示当前局数。

1.2需求分析根据上述设计需求，对要求进行分析，首先分析需要用到的相关硬件有：LED 灯，按键（或开关）、数码管等。

Led灯表示球网和乒乓球，按键（或开关）用来接球，此外还需要一个复位按键控制系统复位，还需要一个开始按键控制游戏的开始。

数码管两边，每边需要3个，其中2位显示当前局分数，1位赢的局数。

此外还需要一个数码管显示当前第几局。

根据所需硬件可以区分出应该设计的功能模块包括按键控制、数码管控制、led控制等。

1.3整体方案设计根据需求分析，本设计可以分为3个模块进行设计，分为按键检测模块，游戏控制模块，数码管显示模块，3个模块最终通过顶层模块连接为一个整体。

按键检测模块用于检测按键按下，便于判断是否正确接球。

游戏控制模块使用状态机控制游戏进程，通过复位、开始等按键控制状态机的跳转。

通过接球按键控制led的变化。

数码管显示模块用于显示当前局分数，赢的局数，及显示当前局数。

系统整体电路图如下图所示：上图中，key_debounce为按键检测模块，用于检测两个接球按键的按下情况。

game_ctrl为游戏控制模块，通过输入的按键控制输出的LED变化以及对应的分数和比赛局数。

display_num为数码管显示模块，将分数和比赛局数等信息通过数码管译码器显示到数码管上。

2.乒乓球控制器的软件设计2.1按键检测模块设计按键检测采样下降沿检测，即按键没有按下时为高电平，按下后输出低电平，按键下降沿即为按键从高电平到低电平转换的过程。

基于VHDL的乒乓游戏机的设计与仿真姓名学号：程泽（11387112）王建华（11387106）专业班级：通信工程1111目录摘要、关键字 (1)1 引言 (1)2 开发工具简介 (1)2.1 QuartusⅡ的介绍 (1)2.2 VHDL简介 (2)2.3 EDA技术简介 (3)3 设计方案 (4)3.1 设计流程与模块设计 (4)3.2 状态机的设计思路 (5)3.2.1 状态机的6种状态及状态转移 (5)3.2.2 状态机/球台控制程序 (6)3.3 七段数码管显示译码器 (7)3.4 按键去抖电路 (8)3.5 记分器设计 (9)3.6 八选一数码管控制器 (9)3.7 八进制计数器 (10)4 实验原理图 (10)5 实验分析…………………………………………………………6 实验心得…………………………………………………………7 参考文献…………………………………………………………附录………………………………………………………………1 状态机程序…………………………………………………………2 七段数码管显示译码器……………………………………………3 记分器设计…………………………………………………………4 按键去抖电路………………………………………………………5 八选一数码管控制器………………………………………………摘要：VHDL是一种描述数字电子系统的语言，它源自美国政府的超高速集成电路（VHSIC）计划。

人民迫切的需要一种标准语言来描述集成电路（IC）的结构和功能。

因此VHSIC硬件描述语言（VHDL）就应运而生了。

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语言功能强大、设计灵活、支持广泛、易于修改，具有很好的实用性。

EDA（Electronic Design Automation）技术是现代电子工程领域的一门新技术。

作为现在电子设计的核心，它依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动的完成逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合，结构布局，以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。

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。

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。