EDA实验设计论文-拔河游戏机设计.doc

1、EDA技术及应用考试设计论文题目 (中文)：拔河游戏机设计姓 名贺鹤学 号201308002118院 （系）电子与信息工程学院班 级通信1301班任 课 老 师蒋恩松、 杨振南开 课 学 期2015年下期项目实施日期2015年 6 月 1 日 至 2015年 6月 12 日设 计 题 目 要 求设计基本要求A.设计一个能进行拔河游戏的电路；B.电路使用7个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点；C.游戏双方各持一个按钮，迅速的、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点就移动一次；D.亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保

2、持，有复位后才使亮点恢复到中心；E.用数码管显示获胜者的盘数；扩展要求：3、设计最终提交形式（1）仿真。（2）实验箱验证。（3）设计论文。设 计 方 案设计功能：1. 按钮信号即输入的脉冲信号，每按一次按钮都应进行有效的计数；2. 用可逆计数器的加减输入端分别接受两路脉冲信号，可逆计数器原始输出状态为0000，经译码器输出，使中间一只二极管发亮；3. 当计数器进行加法计数时，亮点向右移；进行减法计数时，亮点向左移；4. 由一个控制电路指示谁胜谁负，当亮点移到任一方终端时，由控制电路产生一个信号，使计数器停止计数；5. 将双方二极管“点亮”信号分别接两个计数器的“使能”端，当一方取胜时，相应的计

3、数器进行一次计数，这样得到双方取胜次数的显示；6. 设置一个“复位”按钮，使亮点回到中心，取胜计数器也要设置一个“复位”按钮，使之能清零；系统内部功能模块系统内部模块图如下：抢答好选手编号4个选手得分显示，使用数码管14指导老师意见：设 计 论 文第一章 设计目标1. 拔河游戏机的基本原理 电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排7个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲乙双方通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点延伸，当延伸到某方的最后一LED管时，则该方失败，对方获胜，并对获胜次数进行计数，连续比赛多局以定胜负。比赛开始，由裁判下达比赛命令后，

4、甲乙双方才能输入信号，否则，输入信号无效。裁判信号由键盘空格键来控制。“电子绳”由7个LED管构成，裁判下达“开始比赛”的命令后，摁一下空格键，位于“电子绳”中点的LED发亮。甲乙双方通过按键输入信号，使发亮的LED管向自己一方移动，并阻止其向对方延伸，谁摁得快就向这一方移动。当从中点至自己一方的最后一个LED管发亮时，表示比赛结束，这时，电路自锁，保持当前状态不变，除非由裁判使电路复位，并对获胜的一方计数器自动加一。记分电路用两位七段数码管分别对双方得分进行累计，在每次比赛结束时电路自动加分。当比赛结束时，计分器清零，为下一次比赛做好准备。2.拔河游戏机功能 本设计中实现的拔河游戏机功能如图

5、11.按钮信号即输入的脉冲信号，每按一次按钮都应进行有效的计数；2.用可逆计数器的加减输入端分别接受两路脉冲信号，可逆计数器原始输出状态为0000，经译码器输出，使中间一只二极管发亮；3.当计数器进行加法计数时，亮点向右移；进行减法计数时，亮点向左移；4.由一个控制电路指示谁胜谁负，当亮点移到任一方终端时，由控制电路产生一个信号，使计数器停止计数；5.将双方二极管“点亮”信号分别接两个计数器的“使能”端，当一方取胜时，相应的计数器进行一次计数，这样得到双方取胜次数的显示；6.设置一个“复位”按钮，使亮点回到中心，取胜计数器也要设置一个“复位”按钮，使之能清零；第二章 详细设计方案根据需求，本设

6、计的内部结构如图2 所示。主要包括按键消抖模块，分频模块，主控制电路，LED显示模块，数码管显示模块五个部分。消抖模块用来按键时消除抖动。主控制电路控制玩家按键移位，LED灯随着按键频率不同而移动，将移动结果用拔河LED显示模块显示出来。数码管显示模块将计分输赢结果显示输出。图2 系统内部模块图1.分频器模块程序设计及仿真module fpq(_10000HzOut,_25HzOut,_50MHzIn);input _50MHzIn;output _10000HzOut,_25HzOut;parameter width1=16,value1=2499;parameter width2=10,v

7、alue2=499;reg _10000HzOut,_25HzOut;reg width1-1:0 Count;reg width2-1:0 Cnt; always (posedge _50MHzIn) /2500*2*10000Hz=50MHz if (Count=value1) /Binary Counter(02499)begin Count = 15d0; _10000HzOut = _10000HzOut; end else Count = Count + 1b1; always (posedge _50MHzIn) /100 000*2*25Hz=50MHz if (Cnt=val

8、ue2) /Binary Counter(099999)begin Cnt = 15d0; _25HzOut = _25HzOut; end else Cnt = Cnt + 1b1;endmodule 图3 分频器仿真波形图2.按键模块程序设计及仿真按键模块采用3个或门消抖，由于有两个玩家，所以设置有两个按键，采用25hz脉冲。 module xiaodou(key1, key2, _25H,k1, k2);input key1; / 按键1input key2; / 按键2input _25H; /脉冲25Hzoutput k1;output k2;assign k1=(a1|a2|a3)

9、; /assign k2=(b1|b2|b3); / 采用3个或门消抖reg a1,a2,a3,b1,b2,b3;always (posedge _25H)begin a1=key1;a2=a1;a3=a2; b1=key2;b2=b1;b3=b2;endendmodule图4 仿真波形图3.主程序模块程序设计及仿真拔河主程序开始时设有复位按键，通过左右数码管显示玩家分数，有两个led小灯代表拔河绳子的中点。拔河结束也可清零。module kongzhi(k1, k2, rst, nrst, _25H, q, left, right);input k1; /input k2; /input r

10、st; /拔河开始复位按键input nrst; /计分清零按键input _25H; /output 2:0 q; /拔河led显示输出output 2:0 left; /左边分数数码管输出output 2:0 right; /右边分数数码管输出reg 2:0q; reg n;reg 2:0left,right; /reg寄存器always (negedge rst or posedge _25H or negedge nrst) beginif(rst) begin q=7;n=1;end /q,led回中点 n使能开 else if(nrst) begin left=0;right=0;

11、end /计分清零else if(n) /判断使能是否开！ begin case(k1,k2) / 按键组 2b01: q=q+1; / led向右移一位 2b10: q=q-1; / led向左移一位 default: q=q; / 保持 endcase / case(q) 3b000:begin n=0;left=left+1;end /左+1分，n使能关 3b110:begin n=0;right=right+1;end /右+1分，n使能关 default:n=n; /保持 endcase end endendmodule图5 仿真波形图4. LED模块程序设计及仿真 Led设有7个灯

12、。 module led(q, _50M, led);input 2:0 q;input _50M;output 6:0 led; reg 6:0 led; always(posedge _50M) case(q) 3d0:led=7b1111000; 3d1:led=7b0111000; 3d2:led=7b0011000; 3d3:led=7b0001000; 3d4:led=7b0001100; 3d5:led=7b0001110; 3d6:led=7b0001111; default:led=led; endcaseendmodule图6 仿真波形图5. 数码管模块程序设计及仿真module shumaguan(left, right, _10000H, segout, wx);input 2:0 left;input 2:0 right;input _10000H;output 6:0 segout; /数码管输出output 2:0 wx; reg 2:0 wx; reg 6:0 segout; reg 1:0 count; reg 3:0 seg_in; always(p