【正文】 15 USE 。其中 SCOREAL[3..0]、 SCOREAH[3..0]、 SCOREBL[3..0]、 SCOREBH[3..0]用七段 BCD 碼譯碼器顯示得分情況，而 SCOREA、 SCOREB 用二進(jìn)制進(jìn)行加分，由記分器反饋回來。狀態(tài)機(jī)屬于時序電路范疇，實(shí)現(xiàn)一個控制功能更為方便，并提高了控制速度 [10]。 END。 END IF。 當(dāng)鍵值保持 31 個時鐘周期不變時 NUMOUT=NUMIN。 此無效值務(wù)必隨實(shí)際情況改變 START = ‘1’。 SIGNAL COUNTER: INTEGER RANGE 0 TO 31。 NUMIN: IN INTEGER RANGE 0 TO 15。防抖電路有很多種，最簡單、最容易理解的就是計數(shù)法。 值得注意的是，本程序是組合邏輯電路， PROCESS 的敏感信號參數(shù)表中一定要有NUM；否則編譯時會提示如下出錯信息：“ Else Clause following a Clock edge must hold the state of signal ‘ Display’”。 ELSE 10 DISPLAY=”0000000”。 WHEN 7=DISPLAY=”1110000”。 WHEN 3=DISPLAY=”1111001”。 END。 USE 。例如當(dāng) LED7S 輸出為 “ 1101101” 時，數(shù)碼管的 7個段： g、 f、 e、 d、 c、 b、 a 分別接 0、 0、 1，接有高電平的段發(fā)亮，于是數(shù)碼管顯示“ 5”。 圖 3 系統(tǒng)邏輯分框圖 七段 數(shù)碼管顯示譯碼器 七段數(shù)碼是純組合電路，通常的小規(guī)模專用 IC， 如 74 或 4000 系列的器件只能作十進(jìn)制 BCD 碼譯碼，然而數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算都是 2 進(jìn)制的，所以輸出表達(dá)都是 16 進(jìn)制的，為了滿足 16 進(jìn)制數(shù)的譯碼顯示，最方便的方法就是利用 VHDL 譯碼程序在 FPGA 或 CPLD 中實(shí)現(xiàn)。 然后重新發(fā)球 ， 比賽繼續(xù)進(jìn)行。 甲乙二人按乒乓球比賽規(guī)則來操作開關(guān) 。雖然流程圖中未標(biāo)出從此步“往回走”的箭頭，但事實(shí)上，實(shí)際的結(jié)果有可能與仿真結(jié)果有差異（可能是設(shè)計時未考慮到外部硬件的實(shí)際情況；也可能是由于仿真時測試的條件不夠多，沒有發(fā)現(xiàn)其中隱藏的錯誤），這時，必須回頭重新找出問題所在。 九江學(xué)院大專畢業(yè)論文 5 （ 7）時序仿真（ Timing Simulation）：根據(jù)適配后的仿真模型，可以進(jìn)行時序仿真。 （ 5）綜合（ Synthesis）：利用綜合器對 VHDL 代碼進(jìn)行綜合優(yōu)化處理，生成門級描述的網(wǎng)表文件，這是將 VHDL 語言描述轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵步驟。如果 VHDL語言有錯誤，編譯無法通過，則需要修改程序，即回到第（ 2）步。 （ 2）編碼：寫出 VHDL 代碼，大多數(shù)集成開發(fā)環(huán)境（如 MAX+plus2 等）都集成了針對 VHDL 的編輯。 正因?yàn)?VHDL 有如此多的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計運(yùn)用 VHDL 進(jìn)行乒乓球游戲機(jī)軟設(shè)計。 （ 5） VHDL 對設(shè)計的描述具有相對獨(dú)立性 。 （ 4） 用 VHDL 完成一個確定的設(shè)計 ， 可以利用 EDA 工具進(jìn)行邏輯綜合和優(yōu)化 ，并自動把 VHDL 描述設(shè)計轉(zhuǎn)變成門級網(wǎng)表 (根據(jù)不同的芯片 )。 （ 2） VHDL 具有豐富的仿真語句和庫函數(shù) ， 使得在任何大系統(tǒng)的設(shè)計早期 ， 就能查驗(yàn)設(shè)計系統(tǒng)的功能可行性 ， 隨時可對系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬 ， 使設(shè)計者對整個工程的結(jié)構(gòu)和功能可行性做出判斷 。正因?yàn)?VHDL 的硬件描述與具體工藝無關(guān) ， 因而其程序的硬件實(shí)現(xiàn)目標(biāo)器件有廣闊的選擇范圍 ， 其中包括各種 CPLD、 FPGA 及 ASIC 等 。 這一特點(diǎn)使 VHDL 成為系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域中最佳 的硬件描述語言 。 1993 年， IEEE 對 VHDL 進(jìn)行了修訂，公布了新的 VHDL 標(biāo) 準(zhǔn)，即 IEEE10761 993 版（俗稱 93 版 VHDL） [3]。球過網(wǎng)，接球方向即可擊球，提前擊球或沒擊球均判失分 。 設(shè)計總體要求 ： 乒乓機(jī)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 。 本文設(shè)計一個基于 VHDL 的乒乓游戲機(jī) ， 乒乓游戲機(jī)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(diǎn)亮的發(fā)光二極管按一定方向移動來表示球的運(yùn)動 。 Table tennis game machine基于 VHDL的乒乓球游戲機(jī)設(shè)計 IV 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................................... II Abstract .....................................................................................................................................III 引 言 .................................................................................................................................... 1 1． VHDL 簡介 .......................................................................................................................... 2 的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn) ............................................................................................... 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(jī)設(shè)計 ............................................................................................................ 12 狀態(tài)機(jī)的 6 種 狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)移 ..................................................................... 12 狀態(tài)機(jī) /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(diǎn) ............................................................................. 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 。 本文設(shè)計一個基于 VHDL 的乒乓游戲機(jī) ，乒乓游戲機(jī) 由狀態(tài)機(jī)、記分器、譯碼顯示器與按鍵去抖等部分所組成。 I 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目 基于 VHDL 的乒乓球游戲機(jī)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(jī)設(shè)計 II 摘 要 VHDL 是甚高速集成電路硬件描述語言。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(shí)驗(yàn)箱的驗(yàn)證 ， 實(shí)現(xiàn)乒乓游戲機(jī)的基本功能 。 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。 在