1、I目 录1 设计目的 .12 设计要求和任务 .12.1 设计任务 .12.2 设计要求 .13 总体设计思路及原理描述 14 分层次方案设计及代码描述 24.1 控制模块的设计 .24.1.1 cornal 模块分析 .24.1.2 cornal 模块 VHDL 程序描述 34.2 送数据模块的设计 .74.2.1 ch41a 模块分析 74.2.2 ch41a 模块 VHDL 程序描述 .74.3 产生数码管片选信号模块的设计 .84.3.1 sel 模块分析 84.3.2 sel 模块 VHDL 程序描述 .94.4 七段译码器模块的设计 104.4.1 disp 模块分析 104.4.
2、2 disp 模块 VHDL 程序描述 .104.5 顶层原理图设计 115 各模块的时序仿真图 126 总结 147 参考文献 14沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 0乒乓游戏机1 设计目的掌握熟悉的使用 Quartus II 9.1软件的原理图绘制，程序的编写，编译以及仿真。体会使用 EDA综合过程中电路设计方法和设计思路的不同。掌握使用 EDA工具设计乒乓游戏机的的设计思路和设计方法。2 设计要求和任务2.1设计任务设计一个乒乓球游戏机，该机模拟乒乓球比赛的基本过程和规则，并能自动裁判和几分。2.2设计要求（1）甲乙双方各在不同的位置发球或击球。（2）乒乓球的位置和移动方向由灯亮及
3、依次点亮的方向决定，球移动的速度为 0.1-0.5秒移动一位。（3）11 分为一局，甲乙双方都应设置各自的几分牌，任何一方先记满 11分，该方胜出。当记分牌清零后，重新开始。3 总体设计思路及原理描述由乒乓游戏机功能，用原理图作为顶层模块，再将底层划分成四个小模块来实现：（1）cornal 模块：整个程序的核心，它实现了整个系统的全部逻辑功能；（2）ch41a 模块：在数码的片选信号时，送出相应的数据；（3）sel 模块：产生数码管的片选信号；（4）disp 模块：7 段译码器。 沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 1图 3.1 结构层次图4 分层次方案设计及代码描述4.1控制模块的设计
4、4.1.1 cornal模块分析a发球一、在范围内1、b 没有接到球，a 加 1分，将灯光清零 000 00 0002、b 接到了球，则灯光为 0 Use ieee.std_logic_1164.all;Use ieee.std_logic_unsigned.all;Entity cornal isPort(clr,af,aj,bf,bj,clk:in std_logic;Shift:out std_logic_vector(7 downto 0);Ah,al,bh,bl:out std_logic_vector(3 downto 0);Awin,bwin:out std_logic);End
5、 cornal;Architecture bahave of cornal isSignal amark,bmark:integer;BeginProcess(clr,clk)Variable a,b:std_logic;Variable she:std_logic_vector(7 downto 0);BeginIf clr=0 t hena:=0;b:=0;she:=”00000000”沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 3amark8 thenif bj=0 then -b方过网击球amarktmp1 thenif ala=”1001” thenala:=”0000”;aha:=ah
6、a+1;tmp1:=tmp1+1;elseala:=ala+1;tmp1:=tmp1+1;end if;elsif bmarktmp2 thenif bla=”1001” thenbla:=”0000”;bha:=bha+1;沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 6tmp2:=tmp2+1;elsebla:=bla+1;tmp2:=tmp2+1;end if;end if;end if;alqqqqqqqqqqqqqq=”1101111”;End case;End process;End behave;4.5 顶层原理图设计图 4.5 顶层模块原理图沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 1
7、15 各模块的时序仿真图图 5.1为 A方两次发球，B 方没有接到球，A 方得到 2分的仿真波形图图 5.1 仿真波形图图 5.2所示为 A方发球，B 方提前击球的情况，此时，A 方得一分。图中还显示了 A方发球，B 方在规定的时刻没有接到球的情况，此时，A 方又得一分。图 5.2 仿真波形图 沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 12图 5.3所示为 A方发球，在恰当的时候 B方接到球，当球回到 A方时，A 方又接到球，但 B方再也没有接到球的仿真波形。图 5.3仿真波形图图 5.4所示为 A方得分增加到 11分的情况，此时 awin输出高电平，输出分数保持不变。当清零信号按下时，得分清为
8、零，awin 输出恢复低电平，又可以开始新的一局比赛。图 5.4仿真波形图沈阳理工大学 EDA 技术课程设计报告 136 总结当知道我做的这个设计是乒乓游戏机的时候，我完全没有了头绪，不知道这到底会是一个怎样的设计，后来经过在网上参考了许许多多的资料，才知道这到底是怎么一回事，过了一个假期，许多软件上的操作都忘记了许多，当开始课程设计的时候，才发现原来安装好了的软件试用期到了，然后又得重装软件，重装又不成功，反复弄了几次才成功，总是急出一身的汗。当软件安装好之后，开始将设计的 VHDL程序输入到里面编译，最后设计顶层程序的时候，一直出现错误，是说不能使用两个脉冲时钟，于是又重新学画了原理图的设
9、计，才最终成功。通过这次设计，进一步加深了对 EDA的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。特别是当每一个子模块编写调试成功时，心里特别的开心。但是在编写顶层文件的程序时，遇到了不少问题，特别是各元件之间的连接，以及信号的定义，总是有错误，在细心的检查下，终于找出了错误和警告，排除困难后，程序编译就通过了，心里终于舒了一口气。这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。7 参考文献1邹彦主编.EDA 技术与数字系统设计.电子工业出版社.20122朱正伟主编.EDA 技术及应用.清华大学出版社.20053黄智伟 等主编. FPGA系统设计与实践.电子工业出版社.20044张亦华 等主编.数字逻辑设计实验技术与 EDA工具.北京邮电大学出版社.20035谭会生 等主编. EDA技术及应用.西安电子科技大学出版社.2001
