使用Verilog语言编写的投篮机模块Word下载.docx

1、4、计时模块初始化之后开始倒计时，每秒递减5、计数模块每次投中球，计数加一三、五个模块的具体完成过程：在上完理论课之后，我们对Verilog和VHDL语言有了初步的了解，老师告诉我们这门课的关键在于自己的动手实践，于是我们实验小组着手开始了投篮机的设计实践。首先通过查阅老师给的课件和网上的一些资料，熟悉了一下Quartusii的操作流程，并对两种硬件描述语言有了一个更深的了解，但同时也遇到很多不明白的地方，通过向老师的咨询，对投篮机模块有了一个感性的认识，并准备采用分解模块的方法，进行初步的实践。随后我们着手进行实现投篮机功能所需模块代码的编写。起初，我们简单的认为，投篮机无非就是一个计数模块

2、，一个倒计时模块，因此我们只编写这两个模块的代码。如下：计数模块：module Counter99（LED, keytouch, clr）; input keytouch, clr; output7:0 LED; reg7: always（posedge keytouch or negedge clr） begin if（!clr） LED = 8h00; else if（LED3:0 = 4d9） begin LED3:0 = 4d0; if（LED7:4 = 9） LED7:4 = 4 else 4 = LED7:4 + 1b1; end else = LED3:0 + 1 endendm

3、odule计时模块：module BCD_cnt59（qout, clktouch, reset）;0 qout;0qout; input clktouch,reset; always（posedge clktouch or negedge reset ） if（!reset） qout = 0; else if（qout3:d0） qout3:= 9; if（qout7:4 = 0） qout7:= 5; else4 = qout7:4 - 1 else qout3:= qout3:0 - 1 endmodule通过在Quartusii上编译，运行，波形仿真，无误。波形图如下：图1 Coun

4、ter99功能仿真波形图图2 BCD_59功能仿真波形图经过仔细观察开发板，发现KX-7C5T00578型号开发板只有三个数码管，其中有两个直接是BCD形式的，有一个是七段形式的，还少一个数码管，我们决定用LED灯来代替倒计时的十位数字，七段数码管显示倒计时的个位数字，另外两个数码管分别显示计数器的十位、个位。为此我们还需要编写译码器模块。经过几次改写，译码器代码编写成功如下：七段译码模块：module BCD1（in , LED）; output4: input3:0 in; reg4: always（in） case（in） 4d0:LED = 5b00000;d1:b10000;d2:b

5、11000;d3:b11100;d4:b11110;d5:b11111 default:bx; endcase对LED灯的译码： module BCD2（in , LED）; output6: reg6:LED = 7b1111110;b0110000;b1101101;b1111001;b0110011;b1011011;d6:b1011111;d7:b1110000;d8:b1111111;d9:b1111011; 开发板系统时钟是20MHz ，而计数器采用的是按键触发，考虑到按键一下的平均时间是几个毫秒，所以我们需要把系统时钟分频到1KHz，所以这里就要用到分频模块和按键消抖模块。在老师

6、的指导下，我们写出了这两个程序，如下：分频模块（20MHz1KHz）：module clk_div1（clk_20M , clk1k）; input clk_20M; output clk1k; reg R_clk1k = 0; assign clk1k = R_clk1k ; reg 15:0 counter = 0; always （ posedge clk_20M ） if（counter = 19999） counter = counter + 1; end = 9999 ） R_clk1k = 1; end endmodule 按键消抖模块：module sample（keyout,

7、 clk, keyin）; input clk , keyin; output keyout; reg3:0 samp_count; reg keyout; initial samp_count b0000; always （posedge clk） samp_count3:1 = samp_count2:0; samp_count0 = keyin; if （samp_count = 4b1111） keyout = 1b0;经过这几个步骤，采用按键触发的计时器模块就能成功运行了。考虑到倒计时是每秒数值减一，我们还必须利用系统时钟产生秒信号。之前已经将20MHz时钟分频到1KHz，我们还需要

8、继续分频，把1KHz时钟分频到1Hz，以产生秒时钟。程序如下：分频模块（1KHz1Hz）：module clk_div2（inclk , outclk）; input inclk; output outclk; reg outclk; integer N = 1000; integer k; always （posedge inclk） if（k N/2） outclk = 1 k = k + 1; if（k = N） k = 0;至此，我们把所有的代码编写完毕。我们将功能需求转换为器件模块图。确定模块名称与每个模块的I/O端口名称，并确定模块之间的连接关系。全部连接好并且成功分配好管脚的图如下：图3 核心控制模块图此处需要注意分配管脚完成后一定要再编译一次，确认无误后把程序下载到开发板中。实验结果：在老师的指点下，成功的使用硬件描述语言编写出投篮机的功能代码，并实现了功能的仿真，达到了预期的设计实践的目的。