数电实验报告——拔河机Word文档下载推荐.doc

1、3.仿真波形及波形分析124.源程序155.功能说明316.实验元器件清单及资源利用情况327.实验故障及问题分析328.实验总结33*设计课题的任务要求*一、基本任务：用7 个发光二极管排列成一行，模拟拔河过程。游戏开始时只有中间的发光二极管点亮，作为拔河的中心线。用按键来模拟拔河队员，按下键表示用力，根据甲乙双方按键的快慢与多少，决定亮点移动的方向。移到任一方终端二极管时，该方获胜，该方记分牌自动加分，然后开始下一局的比赛。比赛采用五局三胜制，甲乙双方各自记分。当记分牌清零后，重新开始下一场拔河比赛。1、设置“比赛开始”按键，实现一对一拔河；2、设置复位键，按下后比分清零，双方重新开始比赛

2、；3、一场比赛结束时演奏一首欢快的曲子；二、提高要求：1、甲乙双方可选一到多个队员进行比赛；2、自拟其它功能。*系统设计*【设计思路】1、10秒倒计时的实现：电路接1M晶振的时钟，从10秒开始计时。用变量us计算时钟个数，用present_state显示点阵的当前状态，每1M个时钟，修改一次变量num的值，用num控制8x8点阵显示的数字。从而实现10秒倒计时。并且设置开始键”reset”,按下后重新开始计时。2、10秒倒计时的显示：采用逐列扫描的方式，对行像素分别编码，利用人眼色觉暂留效应，以1MHZ的频率扫描列，点阵上就会出现稳定的数字。3、拔河游戏的实现：、当倒计时到0秒时，游戏才能正常

3、显示；、设置游戏开始键”start”，实现一对一拔河。按下按键后游戏开始，点亮第4 个发光二极管（拔河的中心点），双方的比分清零;、用两个按键”player1”、”player2”代表比赛的甲乙双方。甲方每按” player 1”键10次，亮点向左移动一点；乙方每按” player 2”键10次，亮点向右移动一点。当亮点到达最左边（第一个点），甲方胜利；反之，亮点到达最右边（第七个点），乙方胜利。、当有一方胜利后，蜂鸣器发声。4、各个模块功能：、绳子显示模块：输入为两路脉冲信号，对两路脉冲分别记数，然后解码后控制LED灯亮灭的位置；、计分模块：每当LED灯移动到LED0或者LED6时，产生一个

4、下降沿信号，然后七段数码管的计数器增加，然后将当前的所胜得局数显示在七段数码管上；、乐曲模块：在每局比赛结束后，即产生下降沿信号后，播放乐曲；、开关及复位控制：比赛开始前需要将“start”设置为1，否则按键信号输入不起作用；当比赛结束后或者在比赛过程中，按下“start”则状态返回到最初的起始状态；、控制电路：在LED灯移动到最左边或者最右边时，产生一个控制信号，使计数器停止计数，使乐曲播放，并将此信号作为七段数码管使能端的输入信号。【总体框图】ASM图:开始start是否为1触发记时器（1秒） no，循环检测yes检测参赛者是否有按键脉冲 1秒时间到判断是否到最左或者最右对两路脉冲分别进行

5、计数，存于count1、coun2 yes 蜂鸣锁定count1,count2译码，控制LED灯显示位置，并清零count1,count2yes在七段数码管上显示胜利局数加一 判断是否有一方胜利 no将灯状态锁定，显示也不变 yes检测复位键是否按下 no,继续返回yes，计分器清零 MDS图： start=0Wait start=1LED4（中间灯） count2count1 count1count2 灯右移count2count1count1count1计分器发生变化，同时播放乐曲，BT3=0LED6LED0 Victoryrowwhen 3=00001100when 4=00010100

6、when 5=00100100when 6=01111111when 7=00000100when 8=end case;其中row的编码从右到左依次是点阵行管脚1-8的输入信号，即在显示的某列时，输入该列相应的行编码，显示的行输入高电平，反之输入低电平。3、发光二极管信号编码：其中led的编码从右到左依次是发光二极管1-8的输入信号，即给要亮的灯输入高电平，其他灯为低电位。*仿真波形及波形分析*1、 倒计时电路的仿真：由于频率太高，不易仿真，以下的仿真假设每8us为倒计时的1s，即8个时钟改变一次显示的数字。 从10开始倒计时，点阵列管脚从左到右进行扫描，依次赋值为低电平。同时对该列的行管脚

7、进行编码赋值，以较高的频率进行重复扫描，便可以显示相应的数字。由于恰好是从左往右扫描的，所以可以在以上的仿真波形比较明显的看出显示的数字（第一幅波形显示的是107，第二幅波形显示的是74，第三幅波形中显示的是40）。倒计时到0后，点阵就一直显示数字0。且拔河游戏机不工作，8盏灯都不亮，蜂鸣器不响。2拔河游戏机的仿真：电路板上共有8盏灯，游戏中现使用前7盏。从以上的仿真波形中可以看到，当player2一直在赢的时候，代表它的三盏灯逐渐转移，知道达到终点，即点亮的灯（拔河的中心点）到达最左边的第一盏灯时（甲方胜利），播放音乐，表示其胜出。上图表示，当player2赢了一局之后，有”start”复位

8、，如果player2还是一直赢，代表它的等继续相继转移，知道终点。这是一个循环过程。上图表示，当player2赢了一局之后，有”start”复位，如果复位后，双方都没有按键，则中点一直保持在原状态，不发生偏移。*源程序*【顶层模块】library IEEE;use IEEE.std_logic_1164.all;use IEEE.std_logic_unsigned.all;entity bahe isport（player1,player2:in std_logic;-玩家1,2输入clk_in:-clk_in（1MHZ）reset:-重置键row : out std_logic_vector（7 downto 0）;col :led:out std_logic_vector（7 downto 0）;-绳子cats:out std_logic_vector（6 downto 0）;-比分q:out std_logic_vec