基于CPLD的棋类竞赛计时介绍.doc

目录 1.总体设计思路 1 1.1基本原理 1 1.2总体设计框图 2 2.单元电路设计 3 2.1控制模块 3 2.2选择模块 6 2.3 显示模块 7 2.4 报警模块 8 2.5计时模块 9 3.总电路模块 11 4.总结与体会 12 5.附录 13 5.1 总电路图 13 5.2 参考程序 14 6.参考文献 24 1.总体设计思路 1.1基本原理 本次设计的基于CPLD的棋类竞赛计时钟可以用于棋类竞赛参赛双方对规定用时的计时和规定时间用完后的读秒计时。棋类竞赛规则为：AB两方参赛选手分别有2小时的比赛固定用时，因此需要设计AB两位参赛选手都需要的计设备，用于0—1:59分钟的计时使用。当组委会规定的的2小时固定时间用完后，则需限定AB双方在30s内必须下出一步棋，此时定时器将完成对30s的倒计时，并通过连接一个警报器以告知双方比赛结果。两方若任意一人计时到零，则他方的警报灯便会亮起，便告负；反之，另方灯亮起则他方为负。并且各定时器设置计时暂停/继续键，可用于双方比赛时对时间的计时。而在30s倒计时工作时，该键的作用为复位本方计时起始点29S，并启动对方定时器。设置系统复位键，比赛结束时，按该键使各方的定时器均复位到0：00，以便重新开始比赛。 控制模块是本次设计的核心，他起到对双方选手时间的控制包括对暂停请求、即时转换等核心功能。 选择模块的设置，是为了很好解决显示管数量不足的问题。在输入暂停\继续开关的作用下，轮流显示参赛双方所用时间情况给显示模块。 显示模块是一个动态扫描显示电路。在一个人眼观察不出的扫描频率下，轮流在相对应的显示管上显示输入端口的输入的数据。 30s倒计时器的输出同时也控制着报警模块的工作，当甲乙任一方所有时间都用完时，报警模块输出报警信号，宣布比赛结束，谁的时间先用完谁就输了。 1.2总体设计框图 2.单元电路设计 2.1控制模块 控制模块控制各计数器协调工作，完成系统的各项功能。是该系统的核心部分（其模块图如图所示）。各端口受哪些端口控制，各输出什么时候输出什么样的值， 1．ena 控制A方2小时规定时计数器的暂停\继续： s counta ena 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 其中S为输入暂停\继续信号，counta为该计数器的进位输出。按照设计要求，规定时用完后，counta输出为‘1’， 规定时计数器停止计时，即ena=‘0’，S为零时，设置规定时计数器不工作，即ena=‘0’，所以只有当S=‘1’和counta=‘0’时，规定时计数器工作，即ena=‘1’。 2．enb 控制B方2小时规定时计数器的暂停\继续： s countb Enb 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 其中S为输入暂停\继续信号，countb为该计数器的进位输出。按照设计要求，规定时用完后，countb输出为‘1’， 规定时计数器停止计时，即enb=‘0’，S为高电平‘1’时，设置规定时计数器不工作，即enb=‘0’，所以只有当S=‘0’和countb=‘0’时，规定时计数器工作，即enb=‘1’。 3．en3a 控制A方30秒计数器的暂停\继续： counta s count3a en3a 0 X X 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 其中S为输入暂停\继续信号，counta为规定时2小时计数器的进位输出，count3a为甲方30秒进位输出。按照设计要求，规定时用完后，counta输出为‘1’， 规定时计数器停止计时，启动甲方30秒倒计时，即en3a=‘1’，否则en3a=0。S为零时，设置规定时计数器不工作，即en3a=‘0’。当30秒倒计时计时守毕，即count3a输出为‘1’时，30秒计时器也不工作，此时en3a=‘0’。所以只有当S=‘1’和counta=‘1’和count3a=‘0’时，该计时器工作，即en3a=‘1’。 4．en3b 控制B方30秒计数器的暂停\继续： countb s count3b en3b 0 X X 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 其中S为输入暂停\继续信号，countb为规定时2小时计数器的进位输出，count3b为乙方30秒进位输出。按照设计要求，规定时用完后，countb输出为‘1’， 规定时计数器停止计时，启动乙方30秒倒计时，即en3b=‘1’，否则en3a=0。S为高电平‘1’时，设置规定时计数器不工作，即en3a=‘0’。当30秒倒计时计时守毕，即count3b输出为‘1’时，30秒计时器也不工作，此时en3b=‘0’。所以只有当S=‘0’和counta=