文档介绍：eda技术课程设计任务书
学院
信息科学与工程
专业
电子科学与技术
学生姓名
XXX
学号
0000000000
设计题目
乒乓球游戏电路设计
内容及要求:
设计乒乓球游戏电路,用按键与LED表示输入与输出。
(1)初始时,16个LED最边上的点亮,按下键表示发球,亮的灯依次向对方移动;当到达另一边倒数第4个灯时表示乒乓球触到桌面反弹;对方必须在反弹后且靠近己方的最后一个灯亮起来前按下按键表示接球,否则输球;接球后灯亮的规则、对方接球的规则同发球;
(2),;
(3)输球或者犯规,本局游戏结束;
(4)乒乓球比赛规则计分,显示于数码管;
(5)工作时钟100Hz即可;
(6)完成流程:设计规范文档、底层模块设计与代码输入及其功能仿真、约束与综合、布局布线、下载验证等。
进度安排:
第1-2天:讲解题目,准备参考资料,检查、调试实验软硬件,进入设计环境,开始设计方案和验证方案的准备;
第3-4天:完成设计与验证方案,经指导老师验收后进入模块电路设计;
第5-7天:完成模块电路设计,进行代码输入和相应的功能仿真;
第8-9天:约束设计,综合、下载,实现设计目标,并指导老师验收设计;整理设计资料,撰写报告、准备答辩;
第10天:验收合格后进行答辩。
指导教师(签字):
年月日
主管院长(签字):
年月日
摘要
乒乓球游戏电路是一个对输入信号、输入时机正确与否的判断,并用16个LED表示乒乓球球台和乒乓球,用数码管模拟显示器,显示比赛局数比分和每局玩家得分的电路。电路并不复杂,整体分为两个模块:一,游戏主模块;二,计分显示模块。主模块完成用LED表示球和球台并对玩家是否击球、是否犯规做出判断,并且将两位玩家的游戏得分进行输出。计分显示模块完成对局数比分的运算,显示局数比分和每局游戏玩家的得分。实现中采用Verilog HDL描述、ModelSim进行功能仿真、Quartus II 进行逻辑综合和适配下载,选用Cyclone系列EP1C6Q240C8型号的芯片上实现。在此过程中,完整地建立了测试平台,完成了功能和时序仿真,从而保证了设计的功能与时序的正确性。
关键词 Verilog HDL;FPGA;乒乓球游戏
目录
摘要 II
引言 1
1 总体电路结构设计 2
电路功能与性能 2
主要设计概述 2
电路接口 3
电路功能框图 4
验证方案 4
2 模块设计 5
游戏主模块设计 5
计分显示模块设计 6
3 电路约束与综合 8
时序约束 8
引脚锁定约束 11
电路综合报告………………………………………………………………………..…………13
4 设计仿真与测试 14
14
仿真平台构建和仿真结果 15
电路功能仿真结果 15
电路后仿真结果 16
结论 17
参考文献 18
附录A 设计源代码 19
附录B 仿真代码 27
附录C FPGA设计中的HDL编码风格 30
引言
FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是作为专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74系列电路,都可以用FPGA来实现。可编程逻辑器件FPGA以其开发周期短、成本低、功耗低、可靠性高等优势,以及开发测试技术的日益普及,广泛应用于通信、航空、医疗等领域,近年来在消费电子领域中的应用也日渐增加。在此设计了一个简易的乒乓球游戏用于对FPGA设计进行了解、学习。游戏设计过程并不复杂,采用了Verilog HDL语言编程实现,在ModelSim SE 环境下进行仿真,在QuartusⅡ集成环境下进行了约束、综合、布局布线、下载过程。结果表明:在设定的比赛规则(7局4胜制,每局比分最多记录到15)下,游戏机运行正常。
由于条件所限无法在现场进行验证,本设计采用开发板上按键开关的0/1变化替代玩家的输入信号,按键替代全局复位等来实现验证。
1 总体电路结构设计
电路功能与性能
乒乓球游戏电路,用按键与 LED 表示输入与输出。
比赛规则约定:七局四胜;11分一局;比赛进行, 16个LED排列成行模拟乒乓球台;点亮的LED模拟乒乓球,受FPGA控