【正文】 I 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目 基于 VHDL 的乒乓球游戲機的設(shè)計 英文題目 Design of table tennis game based on VHDL 院 系 專 業(yè) 姓 名 年 級 指導(dǎo)教師 20xx 年 4 月 基于 VHDL的乒乓球游戲機設(shè)計 II 摘 要 VHDL 是甚高速集成電路硬件描述語言。 目前， VHDL 已成為許多設(shè)計自動化工具普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)化硬件描述語言 。 VHDL 語言功能性強 ， 覆蓋面廣 ， 靈活性高 ， 具有很好的實用性 。 本文設(shè)計一個基于 VHDL 的乒乓游戲機 ，乒乓游戲機 由狀態(tài)機、記分器、譯碼顯示器與按鍵去抖等部分所組成。通過對 各部分編寫 VHDL 程序，然后進(jìn)行編譯、仿真、邏輯綜合、邏輯適配，最后進(jìn)行編程下載，并且通過 GW48 型 EDA 實驗箱的驗證 ， 實現(xiàn)乒乓游戲機的基本功能 。 關(guān)鍵詞 ： VHDL； GW48； 乒乓游戲機 關(guān)鍵詞： 寫作規(guī)范；排版格式；大專畢業(yè)論文 III Design of table tennis game based on VHDL Abstract VHDL is high speed IC hardware describe language. VHDL already bees the language of normalizing hardware describe that a lot of design automation implement adopts monly at present. The VHDL language function is strong. The face covering is broad, flexibility high and have the very good pragmatism. One main body of the book is designed waits for what part group is acplished owing to that VHDL table tennis game machine, table tennis game machine go to tremble from state machine, marker, decoding display and button. By piling and posing VHDL procedure to every part, then piling, simulate, logic synthesis, logic fitting. Carry out programming time be loaded with finally. Then verification and by GW48 type EDA experiment box, realize table tennis game machine’s fundamental function. Key words: VHDL。 GW48。 Table tennis game machine基于 VHDL的乒乓球游戲機設(shè)計 IV 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................................... II Abstract .....................................................................................................................................III 引 言 .................................................................................................................................... 1 1． VHDL 簡介 .......................................................................................................................... 2 的特點及優(yōu)點 ............................................................................................... 2 設(shè)計流圖 .................................................................................................................. 3 2．模塊設(shè)計 .............................................................................................................................. 6 七段 數(shù)碼管顯示譯碼器 .......................................................................................... 7 按鍵去抖電路 ........................................................................................................ 10 狀態(tài)機設(shè)計 ............................................................................................................ 12 狀態(tài)機的 6 種 狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)移 ..................................................................... 12 狀態(tài)機 /球臺控制程序 .................................................................................... 13 記分器設(shè)計 ............................................................................................................ 18 3．系統(tǒng)硬件測試 .................................................................................................................... 22 系統(tǒng)的主要性能和特點 ............................................................................. 22 目標(biāo)芯片管腳圖 .......................................................................................... 22 系統(tǒng)的編譯、綜合、適配 .................................................................................... 24 系統(tǒng)的有關(guān)仿真 .................................................................................................... 27 系 統(tǒng)的編程 配置 .................................................................................................... 30 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 33 致謝 .......................................................................................................................................... 34 九江學(xué)院大專畢業(yè)論文 1 引 言 隨著社會的進(jìn)步和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展， 在電子線路設(shè)計領(lǐng)域中 ， 設(shè)計自動化工具已經(jīng)逐步為設(shè)計者所接受 ， 成為主要的設(shè)計手段 。 目前 ， VHDL 已成為許多設(shè)計自動化工具普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)化硬件描述語言 ， 掌握 VHDL 語言 ， 用 VHDL 語言設(shè)計電子線路 ， 是電子線路設(shè)計者必須掌握的基本技能。 VHDL 支持?jǐn)?shù)字電路的開發(fā)環(huán)境， VHDL 也支持各種設(shè) 計方法：自頂向下、自底向上或混合的方法 [1]。 VHDL 語言功能性強 ， 覆蓋面大 ，靈活性高 ， 具有很好的實用性 [2]。 本文設(shè)計一個基于 VHDL 的乒乓游戲機 ， 乒乓游戲機是由 5 個發(fā)光二極管代表乒乓球臺 ， 中 間的發(fā)光二極管兼作球網(wǎng) ， 用點亮的發(fā)光二極管按一定方向移動來表示球的運動 。 在游戲機的兩側(cè)各設(shè)置兩個開關(guān) ， 甲乙二人按乒乓球比賽規(guī)則來操作開關(guān) 。 本設(shè)計由譯碼顯示器 、 記分器 、 狀態(tài)機 /球臺控制器與按鍵去抖等部分組成 。 本設(shè)計是用實驗箱 GW48 進(jìn)行模擬乒乓機 ， 用發(fā)光二極管代表乒乓球臺 ，最中間的發(fā)光二極管作球網(wǎng) ， 用點亮的發(fā)光二極管按 一定方向移動來表示球的運動 ， 用按鈕設(shè)置發(fā)球和接球開關(guān) 。 設(shè)計總體要求 ： 乒乓機能模擬乒乓球比賽的基本過程和規(guī)則 ， 并能自動裁判和記分 。 本設(shè)計的主要任務(wù)和要求如下 ： （ 1） 使用乒乓機的甲乙雙放在不同的位置發(fā)球或擊球 。 （ 2） 乒乓球的位置和移動方向由燈亮及依次點亮的方向決定 。 球的速度為 移動 1 位。球過網(wǎng)，接球方向即可擊球，提前擊球或沒擊球均判失分 。 （ 3） 比賽按 21 分為一局進(jìn)行 ， 甲乙雙方都應(yīng)設(shè)置自己的記分牌 ， 任何一方先記滿21 分 ， 該方就算勝出 ， 按 RESET 復(fù)位重新開局 。 2 1． VHDL 簡介 VHDL 是 Very high speed integrated circuit Hardware Description Language 的縮寫，即“甚高速集成電路硬件描述語言”，最初由美國 國防部和 INTER、 IBM、 TI 公司聯(lián)合開發(fā)， 1987 年成為 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)，即 IEEE1076 標(biāo)準(zhǔn)（俗稱 87 版 VHDL） [1]。此后，美國國防部要求官方與高速集成電路設(shè)計的所有文檔必須用 VHDL 描述，因為 VHDL 在電子設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，漸漸成為工業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。 1993 年， IEEE 對 VHDL 進(jìn)行了修訂，公布了新的 VHDL 標(biāo) 準(zhǔn)，即 IEEE10761