FPGA實(shí)驗(yàn)1-5介紹(張鑒)

FPGA課程設(shè)計(jì)張鑒許曉琳0105040302乒乓球游戲機(jī)設(shè)計(jì)出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)

微波爐定時(shí)器設(shè)計(jì)除法器設(shè)計(jì)

秒表設(shè)計(jì)任務(wù)1、用開(kāi)發(fā)板上8個(gè)發(fā)光二極管來(lái)表示乒乓球的運(yùn)動(dòng)位置。2、選手分甲乙兩位，二極管分為甲前方4個(gè)、乙前方4個(gè)3、點(diǎn)亮的二極管亮就表示乒乓球的位置。4、2名選手各操作一個(gè)開(kāi)發(fā)板上的按鍵，按下表示擊球。初始狀態(tài)：所有的二極管都不亮5、評(píng)分方式：選手甲，按甲鍵發(fā)球，這時(shí)，靠近甲側(cè)從第一個(gè)發(fā)光二極管開(kāi)始逐個(gè)變亮，形成球運(yùn)行軌跡；若乙在甲前方4個(gè)二極管中任何一個(gè)變亮?xí)r，按下按鍵，則屬于球未過(guò)網(wǎng)就擊球，甲得分。若乙在乙前方4個(gè)發(fā)光二極管中任何一個(gè)變亮?xí)r按下按鍵，球運(yùn)行軌跡反向變化，甲要在合適位置（甲前方4個(gè)二極管任何一個(gè)發(fā)亮?xí)r）接球，若未及時(shí)接球，則乙得分。依次類推，任何一方如果未及時(shí)擊球或球未過(guò)網(wǎng)時(shí)擊球，則對(duì)方得一分。6、得分由開(kāi)發(fā)板上的數(shù)碼管顯示。BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)器件乙方前4個(gè)LED甲方前4個(gè)LED甲方得分顯示乙方得分顯示甲方按鍵乙方按鍵RESET球運(yùn)行速度調(diào)節(jié)BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)引腳sw7和sw6控制球運(yùn)行速度00時(shí)01時(shí)加快（可選）10時(shí)11時(shí)btn0甲方發(fā)球接球btn1乙方發(fā)球接球btn3為復(fù)位鍵LED0~LED3甲方界內(nèi)LEDLED4~LED7乙方界內(nèi)LED演示視頻系統(tǒng)邏輯分框圖1、時(shí)鐘分頻產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)2、按鍵消抖消除按下與抬起之間的按鍵抖動(dòng)現(xiàn)象3、數(shù)碼管顯示a數(shù)據(jù)鎖存器：所存數(shù)據(jù)使顯示保持暫停b掃描顯示：計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器、7段譯碼器4、球臺(tái)控制使用狀態(tài)機(jī)5、記分器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器01050403乒乓球游戲機(jī)設(shè)計(jì)微波爐定時(shí)器設(shè)計(jì)除法器設(shè)計(jì)

秒表設(shè)計(jì)02出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)

任務(wù)1、用2個(gè)按鍵來(lái)模擬路程和計(jì)時(shí)信號(hào)2、路程按鍵每按一下，輸入一個(gè)脈沖代表0.5公里3、計(jì)時(shí)按鍵每按一次，代表超時(shí)后的1分鐘4、計(jì)費(fèi)規(guī)則：起步價(jià)8元，2.5公里內(nèi)免費(fèi)，（路程按鍵<=5次）超過(guò)2.5公里后，每公里1.6元，（路程按鍵1次增加0.8元）等待每分鐘0.4元，（計(jì)時(shí)按鍵1次增加0.4元）

(可選)若未滿2.5公里，而又因有等待時(shí)間產(chǎn)生了計(jì)費(fèi)，可以用起步價(jià)里的錢充抵對(duì)時(shí)間的計(jì)費(fèi)。（8—路程按鍵次數(shù)*1.6—計(jì)時(shí)按鍵次數(shù)*0.4）5、路程、等待時(shí)間和費(fèi)用都要用開(kāi)發(fā)板上的數(shù)碼管顯示6、數(shù)碼管數(shù)目不足，用開(kāi)發(fā)板上的開(kāi)關(guān)來(lái)切換顯示BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)器件價(jià)格、里程、計(jì)時(shí)顯示計(jì)時(shí)按鍵里程按鍵RESET數(shù)碼管顯示切換BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)器件sw7和sw6顯示內(nèi)容切換00時(shí)顯示費(fèi)用01時(shí)顯示公里數(shù)10時(shí)顯示時(shí)間的分鐘數(shù)11時(shí)顯示abcdbtn0按一次增加等待時(shí)間1分鐘btn1按一次增加0.5公里btn3為復(fù)位鍵演示視頻系統(tǒng)邏輯分框圖計(jì)程模塊計(jì)時(shí)模塊按鍵計(jì)費(fèi)模塊數(shù)碼管顯示模塊按鍵控制模塊十進(jìn)制計(jì)數(shù)器6進(jìn)制計(jì)數(shù)器01050403乒乓球游戲機(jī)設(shè)計(jì)微波爐定時(shí)器設(shè)計(jì)除法器設(shè)計(jì)

秒表設(shè)計(jì)02出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)

任務(wù)1、定時(shí)器使用6個(gè)按鍵控制分鐘個(gè)位鍵分鐘十位鍵秒鐘個(gè)位鍵設(shè)定時(shí)間

秒鐘十位鍵開(kāi)始鍵開(kāi)始倒計(jì)時(shí)復(fù)位鍵復(fù)位

（可選）暫停/啟動(dòng)鍵計(jì)時(shí)后暫停、暫停后再次啟動(dòng)2、使用4個(gè)數(shù)碼管顯示設(shè)定相關(guān)的分鐘、秒鐘時(shí)間3、用2個(gè)發(fā)光二極管分別指示微波爐的運(yùn)行和完成狀態(tài)4、使用規(guī)則：按分鐘/秒鐘鍵確定時(shí)間，數(shù)碼管同步顯示；按開(kāi)始鍵，倒計(jì)時(shí)開(kāi)始，數(shù)碼管同步顯示，指示運(yùn)行狀態(tài)的二極管變亮，計(jì)時(shí)結(jié)束后，指示完成狀態(tài)的二極管變亮。復(fù)位鍵可隨時(shí)復(fù)位BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)器件完成運(yùn)行秒顯示分鐘顯示秒十秒個(gè)分十分個(gè)開(kāi)始計(jì)時(shí)復(fù)位btn3分鐘十位btn2分鐘個(gè)位btn1秒十位btn0秒個(gè)位sw7開(kāi)始sw0復(fù)位LD0運(yùn)行LD2完成BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)引腳btn3分鐘十位btn2分鐘個(gè)位btn1秒十位btn0秒個(gè)位sw7開(kāi)始sw0復(fù)位LD0運(yùn)行LD2完成演示視頻系統(tǒng)邏輯分框圖秒鐘個(gè)位分鐘個(gè)位按鍵輸入倒計(jì)時(shí)數(shù)碼管顯示模塊秒鐘十位分鐘十位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器6進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)機(jī)在頂層設(shè)計(jì)一個(gè)狀態(tài)機(jī)，控制倒計(jì)時(shí)模塊及數(shù)據(jù)顯示01050403乒乓球游戲機(jī)設(shè)計(jì)微波爐定時(shí)器設(shè)計(jì)除法器設(shè)計(jì)

秒表設(shè)計(jì)02出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)

任務(wù)1、規(guī)則：被除數(shù)

=商+余數(shù)除數(shù)2、被除數(shù)為16位，除數(shù)為8位3、被除數(shù)通過(guò)四個(gè)按鍵進(jìn)行輸入4位16進(jìn)制數(shù)

除數(shù)通過(guò)兩個(gè)按鍵進(jìn)行輸入2位16進(jìn)制數(shù)4、被除數(shù)、除數(shù)、商、余數(shù)均通過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行顯示5、（可選）設(shè)置使能開(kāi)關(guān)，開(kāi)啟使能開(kāi)關(guān)方可進(jìn)行計(jì)算6、實(shí)現(xiàn)方案：通過(guò)切換2個(gè)開(kāi)關(guān)（例如SW1和SW0）的狀態(tài)來(lái)控制數(shù)碼管顯示

00時(shí)輸入被除數(shù)，數(shù)碼管同步顯示

01時(shí)輸入除數(shù)，數(shù)碼管同步顯示10時(shí)顯示商；11時(shí)顯示余數(shù)。BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)器件被除數(shù)、除數(shù)、商、余數(shù)顯示4位16進(jìn)制被除數(shù)輸入2位16進(jìn)制除數(shù)輸入輸入、數(shù)碼管顯示切換復(fù)位開(kāi)關(guān)使能開(kāi)關(guān)BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)引腳SW1和SW0切換

輸入及數(shù)碼管顯示狀態(tài)

00輸入被除數(shù)

通過(guò)按鍵btn3btn2btn1btn0輸入，數(shù)碼管同步顯示01輸入除數(shù)

通過(guò)按鍵btn1btn0輸入，數(shù)碼管同步顯示10顯示商11顯示余數(shù)SW6使能開(kāi)關(guān)SW7復(fù)位開(kāi)關(guān)演示視頻系統(tǒng)邏輯分框圖被除數(shù)按鍵輸入除法器數(shù)碼管顯示模塊除數(shù)商余數(shù)1、乘法器2、減法結(jié)合移位按鍵控制模塊01050403乒乓球游戲機(jī)設(shè)計(jì)微波爐定時(shí)器設(shè)計(jì)除法器設(shè)計(jì)

秒表設(shè)計(jì)02出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)

任務(wù)1、秒表使用2個(gè)按鍵控制

啟停按鍵第一次按下開(kāi)始計(jì)時(shí)第二次按下停止計(jì)時(shí)，循環(huán)反復(fù)

清零按鍵具有數(shù)據(jù)清零記錄第一個(gè)數(shù)據(jù)查看記錄的第二個(gè)數(shù)據(jù)的功能2、秒表具有記錄2人成績(jī)的功能例：甲乙2人次進(jìn)行百米測(cè)驗(yàn)需獲得雙方成績(jī)

甲乙雙方起跑

按啟停按鍵開(kāi)始計(jì)時(shí)

甲先到達(dá)終點(diǎn)按清零鍵數(shù)碼管同步顯示甲的成績(jī)并保持不變

此時(shí)秒表繼續(xù)計(jì)時(shí)但數(shù)碼管不同步顯示

乙到達(dá)終點(diǎn)按啟停按鍵停止計(jì)時(shí)得到乙的成績(jī)

按清零按鍵查看乙的成績(jī)

3、秒表具有99分鐘內(nèi)計(jì)時(shí)功能即可顯示0.01秒、0.1秒、1秒、10秒、1分鐘、10分鐘6組時(shí)間因數(shù)碼管只有4個(gè)，需設(shè)置顯示切換開(kāi)關(guān)，用于切換顯示0.01秒、0.1秒、1秒、10秒

1分鐘、10分鐘兩組記錄數(shù)據(jù)BASY2開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)器件6組時(shí)間顯示啟停