基于H语言的简易乒乓球游戏设计.doc

——简易乒乓球游戏机课题任务: 两人乒乓游戏机是以 8个发光二极管代表乒乓球台, 中间两个发光管兼作球网,用发光管按一定的方向依次闪亮来表示球的运动。在游戏机两侧各设一个发球/ 击球开关,当甲方发球时,靠近甲方的第一个发光管亮,然后依次点亮第二个……球向乙方移动,球过网后到达设计者的规定的球位乙方即可击球,若乙方提前击球或未击到球,则甲方得分。然后重新发球进行比赛,直到某一方记分达到规定分,比赛结束。要求: 8 个发光二极管代表乒乓球台,中间两个发光管兼作球网,乒乓球的位置和移动方向由灯亮及依次点亮的方向决定,击球规则可自行设定; : ~ 均可; ; 11分时,比赛结束,此时发球/击球开关无效; ,按下后比分清零,双方重新开始比赛; : 7局 4胜制,能记录和显示双方赢得的局数; 7. 选做:发球权,双方按乒乓球比赛规则获得发球权,没有发球权的一方, 发球开关无效; :自拟其它功能。设计思路及总体框图总体电路外部框图: 数字系统与逻辑设计综合实验——简易乒乓球游戏机- 1- 总体电路外部接口说明: 框图中左边部分为输入信号,右边为输出信号。输入信号中, clk 为全局时钟信号,由实验板的晶振产生,频率为 1MHz ; p1、 p2 为双方的发球、击球按键,分别锁定到实验板的 BTN1 及 BTN4 上; reset 为全局复位,当 reset 为高电平时,比分全部清零,比赛重新开始(等待裁判开始), reset 锁定到 BTN2 上; speed_sel 为球速选择开关, 低电平时球每 移动一次, 高电平时按 移动,锁定到 SW2 上; first_sel 为首局发球权选择开关,低电平时 P1 首发,锁定到 SW2 上; judge 为裁判按钮,当比赛刚开始或一局比寒结束时必须裁判宣布比赛开始或继续, judge 锁定到 BTN3 上。输出信号部分由发光二极管显示(表示球的移动) 、七段数码管选通及七段数码管显示(用来显示比分)组成。总体框图: 主控模块总分统计模块比分统计模块发球权控制模块分频分数显示各模块间电路连接图: 数字系统与逻辑设计综合实验——简易乒乓球游戏机- 2- ( 详见电子版) 设计思路: 考虑到系统的功能比较多且复杂,故采用分块设计的方式,先设计好底层各模块,再到顶层进行综合。根据功能,将系统分为六个底层模块: ①分频模块, 将高频时钟分频至低频供主控模块使用;②主控模块,完成控制球的移动、判断击球、裁判、复位、 LED 显示等功能; ③分数统计模块,完成当前比分统计及复位时清零功能; ④局数统计模块,完成大比分统计功能; ⑤发球权控制模块, 根据比分及首局发球权选择来控制谁拥有发球权;⑥分数显示模块,完成译码功能并在七段数码管上显示比分。分块电路设计分频器模块分频器模块由高频时钟输入、速度选择开关及低频时钟输出组成,通速度选择开关来控制分频的次数,以实现不同的球速显示。主控模块主控模块主要控制击球和状态的转移,模块的接口主要有时钟、双方击球的按键,裁判,击球权的选择及输出显示部分。总体的设计思路及状态转移图如下: 流程图: 数字系统与逻辑设计综合实验——简易乒乓球游戏机- 3- 状态转移图: 在这个模块中,采用了状态机,共设六个状态,分别为 waiting 、 p1ready 、 p2ready 、 p1top2 、 p2top1 、 ends ,这六个状态所代表的含义及相关状态转移时的设计思路如下: ? waiting 状态:等待裁判开始状态, 当按下全局复位按键或一局比赛结束时便处于这个状态,此状态下检测裁判(judge) 输入信号,当 judge 为高电平时根据发球权控制模块送来的发球权信号决定转移到 p1ready 或 p2ready 状态。?p 1ready/p2ready: 准备发球状态, 此状态时靠近发球方的发光二极管被点亮, 等待具有发球权一方按下发球/击球键,然后转移到 p1top2/p2top1 状态。? p1top2/p2top1: 球从一方向另一方移动,发光二极管显示为按一定的时钟周期依次点亮(球网则熄灭) ,并且等待接球方击球,若按球方按下击球按, 再根据球的位置判断是否接球失误,从而决定转移到球向相反方向移动的状数字系统与逻辑设计综合实验——简易乒乓球游戏机- 4- 态 p2top1/p1top2 或 ends ? ends: 一球结束,根据比分(一方是否到达 11分) 和发球权按制模块传来的发球权信号决定转移到 p1ready/p2ready 或 waiting 状态。比分统计模块比分统计模块主要根据主控模块在状态转移时送来的上升沿信号来