篮球比赛电子记分牌设计.docx
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篮球比赛电子记分牌设计
一设计思路分析
篮球比赛计时记分系统程序多而且复杂，所以用图形设计方法来设计。
先把每一模块的程序写好，然后生成图形文件，最后新建一个顶层图形文件，把各模块联结起来。
包括的模块有分频模块、计时模块、记分模块、脉冲产生模块、滤波模块、选择模块、声光显示模块，显示模块及消抖模块等。
程序总体框图为：
二单元电路设计
2.112进制减法计数器
这个计数器用来表示每一节比赛的分钟位，它的时钟脉冲应由前一个60进制计数器的CO提供。
具备复位功能。
可以将12进制改为任意进制的减法计数器。
当计数结束后，计数器不再计数。
当CO有效时进行减法计数，当计数器减到0之，SO输出一个高电平。
EN等于1时计数器复位，当C05等于1时实现比赛加时操作。
生成元件图：
仿真波形图：
2.260进制减法计数器
这个计数器用来表示每一节比赛的秒钟位。
要求在完成12个60进制的计数后，计数器不再计数。
具备清零、暂停以及复位的功能。
当CLK有效时进行减法计数，CLR等于1时整个计数器清零，EN等于1时计数器复位，PAUSE等于1时计数器暂停计数，。
当计数器减到0之，CO输出一个高电平。
生成元件图：
仿真波形图：
2.399进制可逆计数器
这个计数器用来表示比赛球队分别的得分。
当S出现上升沿时开始记分，CLR等于1时整个计数器清零。
生成元件图：
仿真波形如下：
2.61对2数据选择器
由于比赛两方的比分不尽相同，所以用一个数据选择器来正确的给某一方加分。
当按下P4时，给A队加分，A的输出为CO；
当再次按下P4时，给B队加分，B的输出为CO。
程序流程图：
生成元件图：
仿真波形如下：
2.7脉冲产生器
由于比赛的得分分别为1分，2分，3分。
所以对应的，当得分为1时，应当产生1个脉冲，当得分为2时，产生2个脉冲，以此类推。
在输入信号CLK存在的情况下，当P1为高电平，则CO产生1个脉冲信号。
P2为高电平，产生2个脉冲信号。
P3为高电平，产生3个脉冲信号。
生成元件图
仿真波形如下：
2.8滤波模块
从脉冲产生器仿真的波形图看出，输出脉冲会有毛刺，所以加一个滤波模块，用以消除毛刺。
如果高电平持续时间大于某一数值，则判定为是一个脉冲，否则判定为毛刺。
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYLBIS
PORT（CLK_50MHZ:
INSTD_LOGIC;
OUT2:
OUTSTD_LOGIC;
CO:
INSTD_LOGIC）;
END;
ARCHITECTUREONEOFLBIS
SIGNALQQ:
INTEGERRANGE25000000DOWNTO0;
BEGIN
PROCESS（CLK_50MHZ）
BEGIN
IFCLK_50MHZ'EVENTANDCLK_50MHZ='1'THEN
IFCO='1'THEN
QQ<=QQ+1;
ELSE
QQ<=0;
ENDIF;
ENDIF;
ENDPROCESS;
PROCESS（QQ）
BEGIN
IFQQ>125500THEN
OUT2<='1';
ELSE
OUT2<='0';
ENDIF;
ENDPROCESS;
END;
生成元件图：
2.9声光显示模块
上半场计时中，上半场指示灯亮，时间到，输出3s的声光提示，下半场指示灯亮，时间到，输出5s的声光提示。
2.9.1上下半场指示
程序流程图：
生成元件图：
仿真波形图：
2.9.2上半场声光提示
2.9.3下半声声光提示
2.10显示模块
由于试验箱采用动态显示，所以需要将BCD码转换成段码和位码。
D0到D7分别表示8个LED管。
程序可以表示为：
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYDISPIS
PORT（CLK:
INSTD_LOGIC;
m_ge,m_shi,f_ge,f_shi,a_ge,a_shi,b_ge,b_shi:
INSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;
sel:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;
LED7S:
OUTSTD_LOGIC_VECTOR（6DOWNTO0））;
END;
ARCHITECTUREONEOFDISPIS
SIGNALQQ:
INTEGERRANGE25000000DOWNTO0;
SIGNALCLK2:
STD_LOGIC;
SIGNALQ:
STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;
signalsel1:
STD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）;
BEGIN
PROCESS（CLK）--数码管扫描分频
BEGIN
IFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN
IFQQ<25000THEN
QQ<=QQ+1;
ELSE
QQ<=0;
CLK2<=NOTCLK2;
ENDIF;
ENDIF;
ENDPROCESS;
PROCESS（CLK2）--扫描数码管选择
BEGIN
IFCLK2'EVENTANDCLK2='1'THEN
sel1<=sel1+1;
ENDIF;
ENDPROCESS;
PROCESS（sel1）--Q值选择，数码管显示选择
BEGIN
CASEsel1IS
WHEN"000"=>Q<=m_ge;sel<="00000001";
WHEN"001"=>Q<=m_shi;sel<="00000010";
WHEN"010"=>Q<=f_ge;sel<="00000100";
WHEN"011"=>Q<=f_shi;sel<="00001000";
WHEN"100"=>Q<=a_ge;sel<="00010000";
WHEN"101"=>Q<=a_shi;sel<="00100000";
WHEN"110"=>Q<=b_ge;sel<="01000000";
WHEN"111"=>Q<=b_shi;sel<="10000000";
WHENOTHERS=>NULL;
ENDCASE;
ENDPROCESS;
PROCESS（Q）--数码管显示
BEGIN
CASEQIS
WHEN"0000"=>LED7S<="1000000";
WHEN"0001"=>LED7S<="1111001";
WHEN"0010"=>LED7S<="0100100";
WHEN"0011"=>LED7S<="0110000";
WHEN"0100"=>LED7S<="0011001";
WHEN"0101"=>LED7S<="0010010";
WHEN"0110"=>LED7S<="0000010";
WHEN"0111"=>LED7S<="1111000";
WHEN"1000"=>LED7S<="0000000";
WHEN"1001"=>LED7S<="0010000";
WHENOTHERS=>NULL;
ENDCASE;
ENDPROCES
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