电子技术课程设计拔河游戏机电路.doc

短学期课程设计报告 设计名称： 电子技术课程设计 　 设计题目： 拔河游戏机电路 院 （系）： 信息科学与技术学院 　 年 级： 2014级 　 组 号： 第11组 　 指导教师： 　 西 南 交 通 大 学 2016年7月 小组成员及内容分工 学号 姓名 年级 2014 专业班级 物联一班 完成的主要内容 学号 2014112245 姓名 陈伟 年级 2014 专业班级 物联一班 完成的主要内容 学号 2014112245 姓名 陈伟 年级 2014 专业班级 物联一班 完成的主要内容 1.对电路的调试和更正 2.完成PCB板的打孔 3.完成元器件的焊接 4.撰写实习报告  目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、绪论 3 设计目的 3 1.2 设计要求 3 二、方案设计 3 概论设计 3 各子系统模块 4 使用器件说明 5 三、详细设计 5 主程序 5 各功能与算法 6 引脚锁定 9 原理图及PCB绘制 9 四、测试及使用说明 10 测试步骤 10 实验结果 10 五、结论 12 六、实习总结 12 附录 13 1、电路原理图 13 2、PCB板图 14 代码 14 一、绪论 1.1设计目的 通过设计一个简易拔河比赛游戏机。? a．熟练掌握EDA软件QUARTUS?II的使用方法；? b能利用EDA软件QUARTUS?II进行一个电子技术综合问题的设计；? c．掌握FPGA系统各种外围接口的灵活运用,培养实验的仿真及下载技能； d．掌握按键分配、CLOCK调用、LED数码管等外围接口的Verilog?HDL语言编程；? e．通过软件编程和仿真理解并体会VHDL语言的常用编写语言和语法规?；? f．培养分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力 1.2 设计要求 1.?设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。? 2.?电路使用15个电平指示灯排成一排，开机后只有中间一个点亮，以此作 为拔河的中心线。? 3.?比赛双方各持一个按键，迅速不断的按动产生脉冲，谁按得快，亮点向 谁方向移动。每按一次，亮点移动一次。? 4.?移动到任何一方终端指示灯点亮，这一方得胜，此时双方按键均无作用， 输出保持，只有经裁判按动复位后，恢复到中心线。 ?5.?两个数码管显示比分，在比赛结束时会有音乐播放，根据不同的获胜方，会有不同的音乐播放。 注：本拔河游戏设计为三局两胜制，但必须比赛三局。 二、方案设计 2.1概论设计 1．由于拔河游戏机是通过按键输入快慢来判断胜负的，在按按键的同时由于按键自身机械原因会产生许多不必要的抖动，这种抖动会引起一系列不必要的误差，所以我们在玩家1、2的输入端都加上了消除按键抖动的模块，让游戏更具有公平性。 2．设计一个分频器，用来对比赛信号的输出频率进行控制。可以这样理解：我要怎样认为参赛一方获得了暂时的领先优势呢，答案是我可以设计参赛方按键若干次后才认为亮点向它那方移动一次。这样可以更真实的反应比赛过程。这个设想我通过分频器来实现。当然，老师给出的要求是领先按一次就认为亮点移动一次，我就可以直接把我的分频器改为不变分频，这样只需在分频程序里改动一点数据即可，也容易做到。为了硬件验证的简单同时兼顾程序的可扩展性，我这里的分频器以三分频来设计。即先设计一个三分频器。 3．设计一个四位16进制计数器。 4．设计胜利次数统计和显示的模块。这一模块由计数器和译码器两个部分组成，其实就是之前我们做的七段数码管显示。该部分里的计数器的使能端始终保持‘1’，而把复位键作为胜利次数显示的复位键。? 5．子模块设计完后进行整体组合 2.2各子系统模块 分频模块：分频模块将系统50MHz频率进行分频，得到10kHz和25Hz的频率，10kHz频率用于数码管的动态扫描，25Hz的频率用于对按键和复位的时序控制。 控制模块：控制模块共有四个输入，其中K1，K2代表两个拔河的用户，K3，K4分别用于游戏复位控制和分数清零控制。 LED灯模块：此模块由15个LED灯组成，代表拔河的绳子，开始时最中间的红色LED灯亮，当哪一方按键更快时就往哪个方向运动。 数码管模块：数码管用于显示比赛双方的比分，复位后为0:0。 音乐模块：音乐模块储存了两首歌，《粉刷匠》和《康定情歌》，在某一方获胜时会播放对应的歌曲。 消抖模块：用于对按键的消抖。 2.3使用器件说明 15个LED灯，一个两位数码管，一个三极