1、<p><b>　　報告書寫要求</b></p><p>　　報告的撰寫要求條理清晰、語言準確、表述簡明。報告中段首空兩個字符，中文字體為宋體五號，數(shù)字、字符、字母為Times New Roman五號，且單倍行距。</p><p>　　報告中插圖應與文字緊密配合，文圖相符，技術內(nèi)容正確。每個圖都應配有圖題（由圖號和圖名組成）。圖題（宋體小五號）置于圖下居中，

2、其中圖號按順序編排，圖名在圖號之后空一格排寫。圖中若有分圖時，分圖號用(a)、(b)等置于分圖之下。注：框圖、流程圖（矢量圖）用專業(yè)畫圖軟件。</p><p>　　報告中插表應與文字緊密配合，文表相符，技術內(nèi)容正確。表格不加左、右邊線，上、下線需加粗（1.5磅），每個表應配有表題（由表號和表名組成）。表題（宋體小五號）置于表上居中，其中表號按順序編排，表名在表號之后空一格排寫。</p><p&

3、gt;　　報告中公式原則上居中書寫。注：公式編輯器編寫。</p><p>　　設計報告應按如下內(nèi)容和順序A4紙打印、左側裝訂成冊。</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1．掌握數(shù)字系統(tǒng)的設計方法；</p><p>　　2．掌握硬件描述語言——Verilog HDL；</p>

4、<p>　　3．掌握模塊化設計方法；</p><p>　　4．掌握開發(fā)軟件的使用方法。</p><p><b>　　二、設計要求</b></p><p>　?。?）設計拔河游戲電路，用按鍵與LED表示輸入與輸出。 </p><p>　　（2）初始時，16個LED中間的兩個點亮，然后游戲雙方不停按動按鍵，點亮的

5、兩個LED向按動按鍵慢的一方移動；</p><p>　?。?）每按動一下按鍵，LED向對方移動一格；</p><p>　?。?）只要LED移動到頭，游戲結束；</p><p>　?。?）由裁判下達比賽開始命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，輸入信號無效。 </p><p>　　用數(shù)碼管顯示獲勝者的盤數(shù)，每次比賽結束自動給獲勝方加分。</

6、p><p>　　完成全部流程：設計規(guī)范文檔、模塊設計、代碼輸入、功能仿真、約束與綜合、布局布線、時序仿真、下載驗證等。</p><p><b>　　三、設計環(huán)境</b></p><p>　　計算機、QuatusII開發(fā)軟件</p><p>　　四、設計內(nèi)容（設計原理和方案、程序設計、仿真分析和適配）</p>&

7、lt;p>　　4.1設計原理和方案</p><p>　　電子拔河游戲機是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排16個LED發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”。由甲乙雙方通過按鈕開關使發(fā)光的LED管向自己一方的終點延伸，當延伸到某方的最后一LED管時，則該方失敗，對方獲勝，并對獲勝次數(shù)進行計數(shù)，連續(xù)比賽多局以定勝負。比賽開始，由裁判下達比賽命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，輸入信號無效。裁

8、判信號由鍵盤空格鍵來控制。“電子繩”由16個LED管構成，裁判下達“開始比賽”的命令后，摁一下空格鍵，位于“電子繩”中點的LED發(fā)亮。甲乙雙方通過按鍵輸入信號，使發(fā)亮的LED管向自己一方移動，并阻止其向對方延伸，誰摁得快就向這一方移動。當從中點至自己一方的最后一個LED管發(fā)亮時，表示比賽結束，這時，電路自鎖，保持當前狀態(tài)不變，除非由裁判使電路復位，并對獲勝的一方計數(shù)器自動加一。記分電路用兩位七段數(shù)碼管分別對雙方得分進行累計，在每次比賽結

9、束時電路自動加分。當比賽結束時，計分器清零，為下一次比賽做好準備。</p><p>　　4.2程序設計及仿真</p><p>　　4.2.1分頻器模塊程序設計及仿真</p><p>　　module fpq(_10000HzOut,_25HzOut,_50MHzIn);</p><p>　　input _50MHzIn;</p>

10、<p>　　output _10000HzOut,_25HzOut;</p><p>　　parameter width1=16,value1=2499;</p><p>　　parameter width2=10,value2=499;</p><p>　　reg _10000HzOut,_25HzOut;</p><p>　　

11、reg [width1-1:0] Count;</p><p>　　reg [width2-1:0] Cnt;</p><p>　　always @(posedge _50MHzIn) //2500*2*10000Hz=50MHz</p><p>　　if (Count==value1) //Binary Counter(0~

12、2499)</p><p><b>　　begin </b></p><p>　　Count <= 15'd0; _10000HzOut <= ~_10000HzOut; </p><p><b>　　end</b></p><p>　　else Count <= Coun

13、t + 1'b1;</p><p>　　always @(posedge _50MHzIn) //100 000*2*25Hz=50MHz</p><p>　　if (Cnt==value2) //Binary Counter(0~99999)</p><p><b>　　begin </b>&l

14、t;/p><p>　　Cnt <= 15'd0; _25HzOut <= ~_25HzOut; </p><p><b>　　end</b></p><p>　　else Cnt <= Cnt + 1'b1;</p><p>　　endmodule </p><p>

15、;　　圖1，分頻器仿真波形圖</p><p>　　4.2.2按鍵模塊程序設計及仿真</p><p>　　按鍵模塊采用3個或門消抖，由于有兩個玩家，</p><p>　　所以設置有兩個按鍵，采用25hz脈沖。</p><p>　　module xiaodou(key1, key2, _25H,k1, k2);</p><p&

16、gt;　　input key1; //// 按鍵1</p><p>　　input key2; //// 按鍵2</p><p>　　input _25H; //脈沖25Hz</p><p>　　output k1;</p><

17、;p>　　output k2;</p><p>　　assign k1=(a1|a2|a3); ////</p><p>　　assign k2=(b1|b2|b3); //// 采用3個或門消抖</p><p>　　reg a1,a2,a3,b1,b2,b3;</p><p>　　always @(posed

18、ge _25H)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　a1<=key1;a2<=a1;a3<=a2;</p><p>　　b1<=key2;b2<=b1;b3<=b2;</p><p><b>　　end</b></p>

19、<p><b>　　endmodule</b></p><p><b>　　圖2，仿真波形圖</b></p><p>　　4.2.3主程序模塊程序設計及仿真</p><p>　　拔河主程序開始時設有復位按鍵，通過左右數(shù)碼管顯示玩家分數(shù)，有兩個led小燈代表拔河繩子的中點。拔河結束也可清零。</p>

20、<p>　　module xin(k1, k2, rst, nrst, _25H, q, left, right);</p><p>　　input k1; //</p><p>　　input k2; //</p><p>　　input rst; //拔

21、河開始復位按鍵</p><p>　　input nrst; //計分清零按鍵</p><p>　　input _25H; //</p><p>　　output [2:0] q; //拔河led顯示輸出</p><p>　　output [2:0] left;

22、 //左邊分數(shù)數(shù)碼管輸出</p><p>　　output [2:0] right; //右邊分數(shù)數(shù)碼管輸出</p><p>　　reg [2:0]q; </p><p><b>　　reg n;</b></p><p>　　reg [2:0]left,right;

23、 //reg寄存器</p><p>　　always @(negedge rst or posedge _25H or negedge nrst) </p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(~rst) begin q=7;n=1;end //q,led回中點 n使能開 <

24、/p><p>　　else if(~nrst) begin left=0;right=0;end //計分清零</p><p>　　else if(n) //判斷使能是否開！</p><p>　　begin case({k1,k2}) // 按鍵組</p&

25、gt;<p>　　2'b01: q=q+1; /// led向右移一位</p><p>　　2'b10: q=q-1; //// led向左移一位</p><p>　　default: q=q; /// 保持</p><p>　

26、　endcase //</p><p><b>　　case(q)</b></p><p>　　3'b000:begin n=0;left=left+1;end //左+1分，n使能關 </p><p>　　3'b110:begin n=0;right=right+1;end

27、 //右+1分，n使能關</p><p>　　default:n<=n; //保持 </p><p><b>　　endcase</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</

28、b></p><p><b>　　endmodule</b></p><p><b>　　圖3，仿真波形圖</b></p><p>　　4.2.4LED模塊程序設計及仿真</p><p>　　Led設有16個燈。</p><p>　　module led(q, _50M

29、, led);</p><p>　　input [2:0] q;</p><p>　　input _50M;</p><p>　　output [7:0] led;</p><p>　　reg [7:0] led;</p><p>　　always@(posedge _50M)</p><p>

30、<b>　　case(q)</b></p><p>　　3'd0:led=16'b0011111111111111; </p><p>　　3'd1:led=16'b1001111111111111; </p><p>　　3'd2:led=16'b1100111111111111;

31、 </p><p>　　3'd3:led=16'b1110011111111111; </p><p>　　3'd4:led=16'b1111001111111111; </p><p>　　3'd5:led=16'b1111100111111111;</p><p>　　3'

32、;d6:led=16'b1111110011111111; </p><p>　　3'd7:led=16'b1111111001111111; // 中點</p><p>　　3'd8:led=16'b1111111100111111;</p><p>　　3'd9:led=16'b111111

33、1110011111;</p><p>　　3'd10:led=16'b1111111111001111;</p><p>　　3'd11:led=16'b1111111111100111;</p><p>　　3'd12:led=16'b1111111111110011;</p><p>　　

34、3'd13:led=16'b1111111111111001;</p><p>　　3'd14:led=16'b1111111111111100;</p><p>　　default:led<=led;</p><p><b>　　endcase</b></p><p><b&

35、gt;　　endmodule</b></p><p><b>　　圖4，仿真波形圖</b></p><p>　　4.2.5數(shù)碼管模塊程序設計及仿真</p><p>　　module shumaguan1(left, right, _10000H, segout, wx);</p><p>　　input [2

36、:0] left;</p><p>　　input [2:0] right;</p><p>　　input _10000H;</p><p>　　output [6:0] segout; //數(shù)碼管輸出</p><p>　　output [2:0] wx;</p><p>　　reg [2

37、:0] wx;</p><p>　　reg [6:0] segout;</p><p>　　reg [1:0] count;</p><p>　　reg [3:0] seg_in;</p><p>　　always@(posedge _10000H)</p><p>　　case(count)</p>&

38、lt;p>　　2'd0:begin wx<=3'b011;seg_in<=left;count<=count+1;end //left wx +,計數(shù)輸入=left,count進一位繼續(xù)判斷</p><p>　　2'd1:begin wx<=3'b101;seg_in<=4'd8;count<=coun

39、t+1;end //- wx +,計數(shù)輸入=8，同上</p><p>　　2'd2:begin wx<=3'b110;seg_in<=right;count<=0;end //rihht wx +,計數(shù)輸入=right,conunt歸零，重新判斷</p><p><b>　　en

40、dcase</b></p><p>　　always@(seg_in)</p><p>　　case(seg_in) //g f e d c b a//</p><p>　　4'd0:segout<=7'b1000000; //0</

41、p><p>　　4'd1:segout<=7'b1111001; //1</p><p>　　4'd2:segout<=7'b0100100; //2</p><p>　　4'd3:segout&

42、lt;=7'b0110000; //3</p><p>　　4'd4:segout<=7'b0011001; //4</p><p>　　4'd5:segout<=7'b0010010;

43、 //5</p><p>　　4'd6:segout<=7'b0000010; //6</p><p>　　4'd7:segout<=7'b1111000; //7</p>&l

44、t;p>　　4'd8:segout<=7'b0111111; //8</p><p>　　4'd9:segout<=7'b0111011; //9</p><p>　　default:segout<=7'b1

45、000000;</p><p><b>　　endcase </b></p><p><b>　　endmodule</b></p><p><b>　　圖5，仿真波形圖</b></p><p>　　4.2.6頂層設計及仿真</p><p><b&

46、gt;　　圖6，頂層設計</b></p><p>　　圖7，頂層設計仿真波形圖</p><p><b>　　4.3適配</b></p><p>　　1.選擇的器件為：Cyclone II EP2C5AT144A7</p><p><b>　　2.引腳分配：</b></p>

47、<p><b>　　小結</b></p><p>　　一開始接觸這個課題的時候，不知道怎么下手，通過老師的講解以及查找資料基本了解了拔河游戲機的設計原理。通過這次課程設計，我更加感到理論和實際之間的差異很大。我也越來越強烈地感到要掌握一項技術，唯一的辦法也是最好的辦法就是實踐。只有通過實踐才能將書本上的知識應用，也只有實踐才能發(fā)現(xiàn)很多問題，真正掌握知識，學以致用。雖然遇到的問題很

48、多，但是同時得到很多有用的經(jīng)驗。這些對于以后的學習和工作都有很大的幫助。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 潘松著.EDA技術實用教程(第二版). 北京：科學出版社,2005.</p><p>　　[2] 劉睿強主編.Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設計及實踐. 北京：電子工業(yè)出版社,2011.<