verilog乒乓球大作业(仿真成功)

一一 任务描述任务描述 1 设计要求设计要求 左 右双方各持一按键作为 球拍 实验板上一行 8 只发光二极管为乒乓球台 其中那只 发光的发光二极管代表乒乓球所在位置 设计如图 1 所示的乒乓球游戏实物图的模拟控制器 发球方最后一位 LED 点亮 按下 键表示发球 亮的灯依次向对方移动 当到达对方最后一位时 0 5s 内对方必须按下按键表 示接球 接球后 LED 灯向对方移动 否则输球 接球时 LED 没有亮到最后一位时就按下接球按键为犯规 输球或者犯规 对方加 1 分 率先加到 11 分者游戏胜出这一局 2 设计思路设计思路 考虑到游戏的复杂度 采用状态机来实现这些模式转换 用到 8 个状态 如下所示 状态功能 S0复位状态复位状态 也是判断发球权的状态也是判断发球权的状态 S1甲方发球甲方发球 S2球从甲方向乙方右移球从甲方向乙方右移 若此时乙方接球就给甲若此时乙方接球就给甲 方加一分方加一分 并将球权给甲方并将球权给甲方 S3开始判断乙方是否在开始判断乙方是否在 0 5S 内接球内接球 S4乙方发球乙方发球 S5球从乙方向甲方左移球从乙方向甲方左移 若此时甲方接球就给乙若此时甲方接球就给乙 方加一分方加一分 并将球权给乙方并将球权给乙方 S6开始判断甲方是否在开始判断甲方是否在 0 5S 内接球内接球 S7用于接球后判断发球用于接球后判断发球 程序还加入了蜂鸣 用数码管显示分数和发球权等功能 二二 结构框图结构框图 1 状态转移图状态转移图 S0 S6S3 S5 S7 S4 S2 S1 K a 1K b 1 K a 1 led8s 8 b010000 00 K b 1 led8s 8 b000000 10 K a 1 K b 1 2 程序流程图程序流程图 开始 初始化程序 用户1发球 key1 按下 移动数码管 用户2接球 key2按下 蜂鸣器响 数码管 反向移动 Yes 用户1接球 key1按下 蜂鸣器响 数码管 反向移动 用户2接球 key2按下 蜂鸣器响 数码管 反向移动 用户1接球 key1按下 蜂鸣器响 数码管 反向移动 Yes Yes Yes No 用户2数码管加1 用户1数码管加1 No 用户2数码管加1 用户1数码管加1 No No 3 系统模块系统模块 三三 系统程序系统程序 module pingpangok state clk2hz rst k a k b led8s led7s1 led7s2 led7s3 led7s4 led7s5 speaker clk2hz指一个2Hz的时钟输入 rst异步复位 k a和k b是比赛双方按键 speaker是蜂鸣器 led8s是一排8个发光二极管代表球场 led7s1 4是4个显示分数的数码管 led7s5是显示发球 权的数码管 input clk2hz rst k a k b output 7 0 led8s output 6 0 led7s1 led7s2 led7s3 led7s4 led7s5 output speaker output 2 0 state reg 7 0 led8s reg 6 0 led7s1 led7s2 led7s3 led7s4 led7s5 reg 3 0 score a score b reg 2 0 state reg speaker parameter s0 3 b000 复位状态 也是判断发球权的状态 s1 3 b001 甲方发球 s2 3 b010 球从甲方向乙方右移 若此时乙方接球就给甲方加一分 并将球权给 甲方 s3 3 b011 开始判断乙方是否在0 5S内接球 s4 3 b100 乙方发球 s5 3 b101 球从乙方向甲方左移 若此时甲方接球就给乙方加一分 并将球权给 乙方 s6 3 b110 开始判断甲方是否在0 5S内接球 s7 3 b111 用于判断接球后发球 游戏逻辑控制核心 always posedge clk2hz begin case state s7 begin if k a state s1 甲发球 else if k b state s4 乙发球 else if speaker speaker 1 b0 else speaker 1 b0 end s0 begin led7s5 7 b0111111 第五个数码管显示数字0 表示发球权可以开 始判断了 led8s 7 b00000000 score a 0 score b 0 给甲乙双方的分数复位 if k a begin speaker 1 b1 因为按键k a要持续按着保持高电位 1 蜂 鸣器鸣叫是提示可以松手了 state s7 end else if k b begin speaker 1 b1 state s7 end else state s0 end s1 begin led7s5 7 b0000110 第五个数码管显示数字1 表示发球权现在是 甲方的 if led8s 8 b00000000 led8s 8 b10000000 点亮的灯出现在最右边 即甲方发球 state s2 if speaker speaker 1 b0 将刚才鸣叫的蜂鸣器关闭 end s2 begin if led8s 8 b00000010 begin led8s 1 state s3 进入判断乙方接球的状态 end else begin led8s 1 state s7 end if k b begin score a score a 1 speaker 1 b1 若在此期间乙方抢先按键 就判断乙方输 给甲方加1分 并让蜂鸣器鸣叫 state s7 led8s 8 b00000000 end end s3 begin if k b begin state s7 乙方接球成功 并进入乙方发球的s7状态 led8s 8 b00000000 end else begin score a score a 1 speaker 1 b1 state s7 乙方接球不成功 则甲方加一分 并进入甲方 发球的s7状态 蜂鸣器鸣叫 led8s 8 b00000000 end end s4 begin led7s5 7 b1011011 第五个数码管显示数字2 表示发球权现在是 乙方的 if led8s 8 b00000000 led8s 8 b00000001 点亮的灯出现在最左边 即乙方发球 state s5 if speaker speaker 1 b0 将刚才鸣叫的蜂鸣器关闭 end s5 begin if led8s 8 b01000000 begin led8s led8s 1 state s6 进入判断甲方接球的状态 end else begin led8s led8s 1 state s7 end if k a begin score b score b 1 speaker 1 b1 若在此期间甲方抢先按键 就判断甲方输 给乙方加1分 并让蜂鸣器鸣叫 state s7 led8s 8 b00000000 end end s6 begin if k a begin state s7 甲方接球成功 并进入甲方发球的s7状态 led8s 8 b00000000 end else begin score b score b 1 speaker 1 b1 state s7 甲方接球不成功 则乙方加一分 并进入乙方 发球的s7状态 蜂鸣器鸣叫 led8s 8 b00000000 end end default state s0 endcase 甲乙双方的分数各用2个数码管显示 if score a 11 score b 0 如果任一方得11分 一局结束 计分清零 end case score a 8 b0000 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b0111111 数码管显示0分 end 8 b0001 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b0000110 数码管显示1分 end 8 b0010 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1011011 数码管显示2分 end 8 b0011 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1001111 数码管显示3分 end 8 b0100 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1100110 数码管显示4分 end 8 b0101 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1101101 数码管显示5分 end 8 b0110 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1111101 数码管显示6分 end 8 b0111 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b0000111 数码管显示7分 end 8 b1000 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1111111 数码管显示8分 end 8 b1001 begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b1101111 数码管显示9分 end 8 b1010 begin led7s1 7 b0000110 led7s2 7 b0111111 数码管显示10分 end 8 b1011 begin led7s1 7 b0000110 led7s2 7 b0000110 数码管显示11分 end default begin led7s1 7 b0111111 led7s2 7 b0111111 数码管显示0分 end endcase case score b 8 b0000 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b0111111 数码管显示0分 end 8 b0001 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b0000110 数码管显示1分 end 8 b0010 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1011011 数码管显示2分 end 8 b0011 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1001111 数码管显示3分 end 8 b0100 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1100110 数码管显示4分 end 8 b0101 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1101101 数码管显示5分 end 8 b0110 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1111101 数码管显示6分 end 8 b0111 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b0000111 数码管显示7分 end 8 b1000 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1111111 数码管显示8分 end 8 b1001 begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b1101111 数码管显示9分 end 8 b1010 begin led7s3 7 b0000110 led7s4 7 b0111111 数码管显示10分 end 8 b1011 begin led7s3 7 b0000110 led7s4 7 b0000110 数码管显示11分 end default begin led7s3 7 b0111111 led7s4 7 b0111111 数码管显示0分 end endcase end endmodule 四四 仿真结果仿真结果 功能仿真是最基本的仿真验证 它只能仿真设计中的逻辑功能 通过功能仿真 可以 验证整个系统的逻辑功能是否正确 用户可以通过观看仿真的波形来对系统的逻辑功能进 行分析 并可以以此为依据 对设计进行必要的修改和完善 由于本系统的状态情况较为复杂 下面就几种典型的情况进行系统的综合和仿真 A 发球 B 未接球 A 发球 B 接球 A 发球 B 接球 B 再发球 B 发球 A 未接球 B 发球 A 接球 B 发球 A 接球 B 再发球 五五 总结总结 通过这次大作业的练习 我对 EDA 有了更加