VHDL的乒乓球逻辑电路设计.docVIP

基于VHDL的乒乓球游戏电路设计 1、 概述 两人乒乓球游戏机是由发光二极管代替球的运动。并按一定的规则进行对垒比赛。甲乙双方发球和接球分别用两只开关代替。当甲方按动发球开关时，球就向前运动(发光管向前移位)，当球运动过网到一定位置以后，乙方就可接球。若在规定的时间内，乙方不接球或提前、滞后接球，都算未接着球，甲方的计分牌自动加分。然后重新按规则有一方发球，比赛才能继续进行。比赛一直要进行到一方记分牌达到11分，这一局才告结束。 2、 设计任务和要求 乒乓球游戏机逻辑电路控制任务和要求如下： 1、乒乓球游戏机甲、乙双方各有两只按钮，分别为发球按钮和击球按钮。 2、乒乓球的移动用14只LED灯模拟运行。亮着的灯表示乒乓球此时的位置，乒乓球可以向左和向右移动。 3、球过网到一定的位置方可接球，提前击球或出界击球均判为失分，对方的得分加1。 4、比赛采用11分制，任何一方先记满11分就获胜，比赛一局就结束。当计分牌清零后，又可开始新的一轮比赛。 5、利用VHDL写相应的代码，利用状态机来实现其功能。 3、 总体设计 总体设计框图： 该系统可由以下几个模块构成 (1). Fenpin模块(分频模块)，用来产生球移动频率和得分显示动态扫描频率。 (2). Move模块(模拟运行模块)，用来显示乒乓球的运动情况 (3). Control模块(控制模块)，用来控制乒乓球的运动情况，包括发球、接球、复位，加分等的控制。 (4). Showscore模块(得分显示模块)，用来记录和显示各方的得分情况，通过四个7段数码管显示出来。 (5). Pingpangqiu模块(顶层文件)，最终的乒乓球逻辑电路的一切功能的顶层文件。 (2) Fenpin模块设计 ibrary ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity fenpin is port(clk: in std_logic; -----输入频率，为10MHZ clkscan: out std_logic; -----输出得分动态扫描频率，为8us clkmove: out std_logic); -----球移动频率，为400ms end; architecture behavior of fenpin is begin process(clk) variable cntscan: integer range 80 downto 0; -----80分频后得到8us脉冲 --variable cntmove: integer range 4000000 downto 0; variable cntmove: integer range 400 downto 0; -----为了仿真方便则使球的移动频率改为40us begin if clkevent and clk=1 then ------clk的上升沿到来时 if cntscan80 then cntscan:=cntscan+1; ------计数器未满时加1 else cntscan:=0; ------否则计数器清零 end if; if cntmove400 then cntmove:=cntmove+1; else cntmove:=cntmove+1; end if; if cntscan40 then -------使其占空比为50% clkscan=0; else clkscan=1; end if; if cntmove200 then clkmove=0; else clkmove=1; end if; e