基于VHDL课程设计乒乓球游戏.doc

ShanghaiNormalUniversity课程设计名称乒乓球游戏程序姓名专业班级 通信工程(1)班学院信息与机电工程学院完成日期 2017年5月目录摘要 1第一部分绪论 Ⅱ简介 3第二部分系统设计 6第三部分模块设计 18第四部分操作配图 19第五部分结论 23第六部分附录 24基于FPGA的乒乓球游戏程序的设计摘要VHDL是高速集成电路硬件描述语言,、覆盖面广、灵活性高,具有很好的实用。本文设计一个基于VHDL的乒乓游戏机模拟乒乓球比赛。用VHDL编程模拟乒乓球比赛,电路模块由分频、状态机等部分组成,对各部分编写VHDL算法,进行编译及程序下载。通过验证,乒乓游戏机能模拟乒乓球比赛的基本过程和规则,并能自动裁判和记分,还能根据接球快慢改变球运行的速度。实现乒乓游戏机的功能。关键词:乒乓游戏机、VHDL、(Field-ProgrammableGateArray),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)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。(VHSIC硬件描述语言)。VHSIC是VeryHighSpeedIntegratedCircuit的缩写,是20世纪80年代在美国国防部的资助下始创的,并最终导致了VHDL语言的出现。1987年底,VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言。VHDL主要用于描述数字系统的结构,行为,功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外,VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。Ⅱ简介AlteraQuartusII作为一种可编程逻辑的设计环境,由于其强大的设计能力和直观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。AlteraQuartusII()设计软件是业界唯一提供FPGA和固定功能HardCopy器件统一设计流程的设计工具。  Quartus IIdesign是最高级和复杂的,用于system-on-a-programmable-chip(SOPC)的设计环境。QuartusIIdesign提供完善的timingclosure和LogicLock?基于块的设计流程。QuartusIIdesign是唯逐一个包括以timingclosure和基于块的设计流为基本特征的programmablelogicdevice(PLD)的软件。QuartusII设计软件改进了性能、提升了功能性、解决了潜伏的设计延迟等,在产业领域率先提供FPGA与mask-programmeddevices开发的同一工作流程。,在逻辑电路设计和嵌入式系统设计方面,以CPLD/FPGA为代表的可编程逻辑器件已经逐步代替了传统的标准逻辑器件;本次论文的乒乓球游戏所有的程序可以集成在一个FPGA开发芯片上面,不用在用其他功能的分立逻辑元件,达到集成度高、响应快、功耗低的特点。本次论文主要是基于FPGA的乒乓球游戏的设计,模拟乒乓球比赛的基本过程和规则,自动裁判和记分,比局为7局,每局11分。而本次论文采用模块化设计,主要分为两大模块:时钟分频模块、状态机控制