大一數(shù)字邏輯大作業(yè)(共33頁(yè))

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)數(shù)字邏輯課程大作業(yè)PAGE PAGE 42By孫一鈾、周擎陽(yáng)、王崢 大一(d y)數(shù)字邏輯大作業(yè)乒乓球比賽(bsi)模擬機(jī)的設(shè)計(jì) 題 目： 乒乓球比賽(bsi)模擬機(jī)的設(shè)計(jì) 院 系： 軟件學(xué)院 專業(yè)年級(jí)： 14 姓名與學(xué)號(hào)： 王崢 1143710510 孫一鈾 1143710513 周擎陽(yáng) 1143710312 指導(dǎo)老師： 張彥航 2015年6月18日目錄(ml)1 緒論(xln)1.1設(shè)計(jì)(shj)目的31.2設(shè)計(jì)要求32 電路組成及工作原理2.1系統(tǒng)邏輯模型42.1.1系統(tǒng)模塊需求42.1.2組員分工42.2系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)42.2.1全局控制模塊4連續(xù)四脈沖發(fā)生單元5數(shù)據(jù)初始化

2、單元6倒計(jì)時(shí)顯像單元7 開(kāi)球信號(hào)產(chǎn)生單元 8 模塊總體設(shè)計(jì)展示 9.1邏輯圖9.1波形圖10 2.2.2中央控制模塊 10 程序綜述 10 代碼實(shí)現(xiàn)11實(shí)現(xiàn)效果13 2.2.3計(jì)數(shù)模塊14局比分計(jì)數(shù)單元14大比分計(jì)數(shù)單元15 數(shù)據(jù)清零單元16 信息反饋單元17 顯像管顯示(xinsh)單元183 調(diào)試(dio sh)過(guò)程3.1全局控制(kngzh)模塊203.2中央控制模塊243.3計(jì)數(shù)模塊264 設(shè)計(jì)結(jié)論275 設(shè)計(jì)心得與總結(jié)28附錄一：總體器件表及相關(guān)器件的功能表、管腳分布 29附錄二：總體設(shè)計(jì)圖 30附錄三：仿真結(jié)果32附錄四：工作說(shuō)明32參考文獻(xiàn)32 1 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社

3、會(huì)已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化社會(huì), 信息社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)電子產(chǎn)品的進(jìn)步?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展越來(lái)越快, 各種新型電子元器件和智能化的電子產(chǎn)品已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人民生活的各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的主要原因就是生產(chǎn)制造技術(shù)和電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。其中電子玩具的發(fā)展也是在日益成熟。乒乓球游戲機(jī)控制電路是有甲、乙雙方參賽，自動(dòng)控制發(fā)“球”的三人乒乓球游戲機(jī)；它能完成自動(dòng)裁判和自動(dòng)計(jì)分是一個(gè)帶數(shù)字顯示的模擬游戲機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易操作，安全性強(qiáng)、無(wú)污染。乒乓球游戲機(jī)還能在娛樂(lè)的同時(shí)提高我們的反應(yīng)、應(yīng)變能力。具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。1.1 設(shè)計(jì)目的本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是獨(dú)立完成一個(gè)

4、乒乓球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)，采用Max+Plus2電路仿真設(shè)計(jì)軟件完成乒乓球比賽游戲機(jī)電路的設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試，在微機(jī)上仿真實(shí)現(xiàn)乒乓球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓我們了解和熟悉了乒乓球游戲機(jī)的原理和Max+Plus2仿真設(shè)計(jì)軟件的操作，也讓我們加深了解了對(duì)雙向移位寄存器、雙D觸發(fā)器及邏輯門電路的一些實(shí)際用途，并將理論與實(shí)踐相結(jié)合。1.2 設(shè)計(jì)(shj)要求至少(zhsho)用8個(gè)LED排成直線，以中點(diǎn)為界，兩邊各代表參賽雙方的位置(wi zhi)，其中一個(gè)點(diǎn)亮的LED（乒乓球）依次從左到右，或從右到左移動(dòng)，“球”的移動(dòng)速度可以調(diào)節(jié)。當(dāng)球（被點(diǎn)亮的那只LED）移動(dòng)到某方的最后一位時(shí)，參賽者應(yīng)該果

5、斷按下自己的按扭使“球”轉(zhuǎn)向，即表示啟動(dòng)球拍擊中，若行動(dòng)遲緩或超前，表示未擊中或違規(guī)，則對(duì)方得一分。設(shè)計(jì)甲乙雙方自動(dòng)記分電路，用數(shù)碼管顯示得分，每記滿11分為一局。甲乙雙方各設(shè)一個(gè)發(fā)光二極管表示擁有發(fā)球權(quán)，每得5分自動(dòng)交換發(fā)球權(quán)，擁有發(fā)球權(quán)的一方發(fā)球才能有效。能顯示發(fā)球次數(shù)。附加功能設(shè)計(jì)：一方得分，電路自動(dòng)提示3秒，此期間發(fā)球無(wú)效某方達(dá)到11分后自動(dòng)清0重新計(jì)數(shù)，用LED燈管顯示獲勝局?jǐn)?shù) 2 電路組成及工作原理2.1 系統(tǒng)邏輯模型2.1.1 系統(tǒng)(xtng)模塊需求(1)全局(qunj)控制模塊：1、外界輸入(shr)的全局開(kāi)始信號(hào)2、接受一個(gè)回合的結(jié)束信號(hào)，在數(shù)碼管上顯示倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)期間發(fā)

6、球無(wú)效。3、接受一局結(jié)束的信號(hào)，使大部分單元清0功能。4、接受計(jì)數(shù)模塊送來(lái)的換發(fā)球信號(hào)，交換發(fā)球權(quán)。(2)中央控制模塊：1、外界輸入的揮拍信號(hào)2、全局控制模塊送來(lái)的開(kāi)球使能信號(hào)3、模擬球臺(tái)上顯示球的雙向移動(dòng)4、回合結(jié)束后給出一個(gè)回合的結(jié)束信號(hào)(3)計(jì)數(shù)模塊：1、接受一個(gè)回合的結(jié)束信號(hào)，在數(shù)碼管上顯示比分計(jì)數(shù) 2、在數(shù)碼管上顯示發(fā)球計(jì)數(shù)3、在數(shù)碼管上顯示雙方獲勝局?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)4、一局結(jié)束后送出一局結(jié)束的信號(hào)5、每記滿5分送出交換發(fā)球信號(hào)2.1.2 組員分工(1) 全局控制模塊：孫一鈾(2) 中央控制模塊：周擎陽(yáng)(3) 計(jì)數(shù)模塊：王錚2.2 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)2.2.1 全局控制單元連續(xù)四脈沖發(fā)生單元1、單元

7、需求：當(dāng)一個(gè)回合開(kāi)始信號(hào)脈沖到來(lái)時(shí)，從第一個(gè)時(shí)鐘上升沿開(kāi)始拷貝連續(xù)四段波形。2、單元目的：給倒計(jì)時(shí)顯像單元連續(xù)四個(gè)脈沖便于顯像3、單元管腳：Start（In）：回合開(kāi)始信號(hào)，由中央控制單元給出，經(jīng)技術(shù)單元轉(zhuǎn)發(fā)到該模塊Clean（In）：清0端Clock（In）：時(shí)鐘端Mb（In）：恒為1Ma（In）：由數(shù)據(jù)初始化單元給定D_cp（Out）：連續(xù)四脈沖輸出時(shí)鐘端4、單元設(shè)計(jì)思路：該單元由兩部分構(gòu)成(guchng)，一部分由雙D觸發(fā)器構(gòu)成，一部分由74194雙向移位寄存器構(gòu)成，采用雙D觸發(fā)器能使在第四個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)不再產(chǎn)生多余脈沖（具體原理(yunl)設(shè)計(jì)可參見(jiàn)調(diào)試過(guò)程），采用74194雙向移位計(jì)數(shù)

8、其來(lái)控制電路產(chǎn)生(chnshng)正好四個(gè)脈沖，從邏輯圖中可知，ABC端接地，D端接電源，每次回合開(kāi)始信號(hào)到來(lái)時(shí)，Ma先送入一個(gè)邏輯“1”信號(hào)，而Mb端恒為“0”，此時(shí)進(jìn)行讀操作，后來(lái)Ma置為“0”，此時(shí)進(jìn)行左移操作，當(dāng)左移四次后，Qa端產(chǎn)生一個(gè)下降沿，由雙D觸發(fā)器控制74194不再進(jìn)行工作，同時(shí)數(shù)據(jù)清0.5、單元邏輯圖展示：6、單元波形圖展示：數(shù)據(jù)初始化單元1、單元需求：當(dāng)一個(gè)開(kāi)始信號(hào)到來(lái)時(shí)，給出一個(gè)Ma的“0-1-0”脈沖，要求該脈沖上升沿與start信號(hào)重合，下降沿與start信號(hào)后第一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的下降沿重合。保證在第一個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)2、單元目的：外界信號(hào)只有Start、Clock

9、所以Ma信號(hào)一定是由電路自身給定，要求該脈沖正好覆蓋start上升沿后的第一個(gè)時(shí)鐘。3、單元管腳：Start（In）：回合開(kāi)始信號(hào)，由中央控制單元給出，經(jīng)技術(shù)單元轉(zhuǎn)發(fā)到該模塊Clock（In）：時(shí)鐘端Ma（Out）：初始化信號(hào)輸出端4、單元(dnyun)設(shè)計(jì)思路：該單元(dnyun)由三個(gè)部分構(gòu)成，右邊的部分由D觸發(fā)器構(gòu)成，該部分功能是1個(gè)摩2計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘端僅接法如圖所示，僅當(dāng)start上升沿與有效時(shí)鐘的下降(xijing)沿觸發(fā)。當(dāng)Start信號(hào)上升沿到來(lái)時(shí)，上部分的D觸發(fā)器的清0端被置為1，時(shí)鐘端接收到有效的上升脈沖，Q端輸出由0變?yōu)?，下方的信號(hào)輸出方為有效（通過(guò)中央與門）。下方的部分由

10、兩個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成，第一個(gè)觸發(fā)器的功能也為模2計(jì)數(shù)器，第二個(gè)觸發(fā)器的清0端由第一個(gè)觸發(fā)器控制，僅當(dāng)?shù)谝粋€(gè)觸發(fā)器的Q端輸出為一時(shí)，第二個(gè)觸發(fā)器才能正常工作，換言之，只有接收到一個(gè)時(shí)鐘上升沿后，再接受一個(gè)下降沿才是有效的信號(hào)，僅僅一個(gè)下降沿的輸出是無(wú)效的。為什么要這么做呢？由下圖波形圖所示，由Start信號(hào)的任意性可知，Start信號(hào)的上升沿后，收到的第一個(gè)時(shí)鐘變化沿可能就是一個(gè)下降沿，然而這不是一個(gè)完整的時(shí)鐘信號(hào)，不符合我們的需求，所以為了覆蓋一個(gè)完整的時(shí)鐘，所以只有當(dāng)遇到一個(gè)時(shí)鐘上升沿后，送入的下降沿才是有效的。5、單元邏輯圖展示：6、單元波形圖展示：倒計(jì)時(shí)顯像單元(dnyun)1、單元(dny

11、un)需求：根據(jù)送入連續(xù)四個(gè)脈沖分別(fnbi)顯示0-3-2-1-0字形。2、單元目的：用7段數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)信號(hào)3、單元管腳：（1）Clock（In）：時(shí)鐘端，四個(gè)連續(xù)脈沖，由連續(xù)四脈沖發(fā)生單元給出（2）syy_a syy_g（Out）：數(shù)碼管接入信號(hào) （3）Enable（Out）：由syy_a給出，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，syy_a端正好在四個(gè)脈沖結(jié)束后給出一個(gè)上升沿，正好可以作為送給中央控制單元的發(fā)球使能信號(hào)。4、單元設(shè)計(jì)思路：該單元分為兩個(gè)部分，第一個(gè)部分為雙D觸發(fā)器構(gòu)成的模4計(jì)數(shù)器，第二個(gè)部分為譯碼器電路。設(shè)計(jì)如下：邏輯表達(dá)式如下：a = A+ Bb = 1c = A+ Bd = ae = B

12、f = ABg = AB5、單元邏輯圖展示：5、單元(dnyun)波形圖展示： 開(kāi)球信號(hào)(xnho)產(chǎn)生單元1、單元(dnyun)需求：每一個(gè)結(jié)束信號(hào)到來(lái)時(shí)，完成以下時(shí)序圖的轉(zhuǎn)變。2、單元目的：每一回合結(jié)束時(shí)，交換發(fā)球權(quán)。3、單元管腳：（1） Change（In）：換發(fā)球時(shí)鐘信號(hào)，由計(jì)數(shù)單元給出（2） Ca（Out）：邏輯0表示發(fā)球權(quán)不在a手中（3） Cb（Out）：邏輯0表示發(fā)球權(quán)不在b手中4、單元設(shè)計(jì)思路：只有3種狀態(tài)，所以用雙D觸發(fā)器即可實(shí)現(xiàn)該同步時(shí)序計(jì)數(shù)器的轉(zhuǎn)換5、單元(dnyun)邏輯圖展示：6、單元(dnyun)波形圖展示： 模塊(m kui)總體設(shè)計(jì)展示.1邏輯圖.1波形圖2.2

13、.2 中央(zhngyng)控制(kngzh)模塊(m kui)本單元難度較大，單純用連線圖的方式很難實(shí)現(xiàn)因此決定采用vhdl進(jìn)行硬件語(yǔ)言編程，從而更好的調(diào)節(jié)程序程序綜述程序圖如圖所示其中輸入：是時(shí)鐘端，負(fù)責(zé)接受時(shí)鐘信號(hào)，是開(kāi)球信號(hào)，是使能信號(hào)，則是模擬(mn)揮拍信號(hào)輸出(shch)：是模擬(mn)乒乓球的輸出信號(hào)，是給計(jì)數(shù)模塊的勝負(fù)信號(hào)是比賽結(jié)束后送給計(jì)數(shù)模塊的一個(gè)上升沿端.2.2.2代碼實(shí)現(xiàn)由于對(duì)并不熟悉，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中部分參考了/link?url=WMEVDGLY90wHgMZNvq5aWxnvzPxfzKN29oUDH9m2hAUuFrLkuoJdHQrrx4yeISvYfmsiik5

14、8H_TROIdgU2fIRkLDeGYumeXkIAlZtegxhpq對(duì)代碼進(jìn)行了理解和重寫，寫出了自己的控制代碼library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity CENTER is port (clk:in STD_LOGIC;時(shí)鐘信號(hào)Ca:in STD_LOGIC;端發(fā)球信號(hào)Cb:in STD_LOGIC;端發(fā)球信號(hào)Enable: in STD_LOGIC;使能信號(hào)a:in STD_LOGIC;揮拍信號(hào)b:in STD_L

15、OGIC;揮拍信號(hào)ball:out STD_LOGIC_VECTOR(16 downto 0);模擬球的運(yùn)行Sa:out STD_uLOGIC;是否獲勝Sb:out STD_uLOGIC;時(shí)候獲勝over:inout STD_uLOGIC一局結(jié)束提供一個(gè)上升沿);end CENTER;architecture behavior of CENTER issignal direction : integer range 0 to 2; 指定方向：未發(fā)球signal num : integer range -1 to 17; 確定那盞燈點(diǎn)亮begin process (Enable,clk,a,b,

16、Ca,Cb) begin if Enable = 0 then 使能信號(hào)(xnho)未來(lái)，初始化 over = 0; Sa = 0; Sb = 0; num = 1; direction = 2; elsif rising_edge(clk) then上升沿進(jìn)行(jnxng)判斷 if direction = 2 then未發(fā)球檢測(cè)(jin c)發(fā)球信號(hào) if Ca = 1 then direction = 0; num = 1; elsif Cb = 1 then direction = 1; num = 8; else direction = 2; num = 1; end if; els

17、if direction = 0 and num = 6 then擊中，反向 num = num - 1; direction = 1; Else未擊中，結(jié)束 direction = 2; Sa = 1; Sb = 0; over =not over; end if; else num = num + 1; direction = 1 then球從 if a = 1 then揮拍 if num = 2 then擊中，反向 num = num + 1; direction = 0; Else未擊中，結(jié)束 direction = 2; Sa = 0; Sb = 1; over = not over

18、; end if; else direction = 1; num ball ball ball ball ball ball ball ball ball =00000000;end case;end process;end behavior; 實(shí)現(xiàn)(shxin)效果與預(yù)期相同，證明程序正確2.2.3 計(jì)數(shù)(j sh)模塊局比分(b fn)計(jì)數(shù)單元1.單元(dnyun)需求：來(lái)自中央控制模塊的回合結(jié)束信號(hào)，以及表示AB勝負(fù)關(guān)系的01,10信號(hào)2、單元目的：記錄單局比分（一局11分）3、單元管腳：CLK、CLN、QA、QB、QC、QD4、單元設(shè)計(jì)思路：利用74161的異步清零實(shí)現(xiàn)11進(jìn)制加法計(jì)

19、數(shù)器，利用中央控制模塊的回合結(jié)束信號(hào)，以及表示AB勝負(fù)關(guān)系的01,10信號(hào)，通過(guò)與門連接后作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端，則勝利方每回合結(jié)束后其計(jì)數(shù)器會(huì)得到一個(gè)信號(hào)，是計(jì)數(shù)器加一，當(dāng)信號(hào)給出1011時(shí)計(jì)數(shù)器清零，并通過(guò)計(jì)數(shù)清零單元實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的同時(shí)清零5、單元邏輯圖展示：6、單元波形圖展示：本部分借用顯示管顯像單元的波形圖展示局分計(jì)數(shù)器的功能大比分計(jì)數(shù)(j sh)單元1.單元(dnyun)需求：局分計(jì)數(shù)單元在一局比賽結(jié)束(jish)后發(fā)出的信號(hào)2、單元目的：記錄雙方的大比分3、單元管腳：CLK、QB、QC、QD4、單元設(shè)計(jì)思路：設(shè)置本游戲?yàn)榫啪治鍎僦疲?4290的五進(jìn)制功能實(shí)現(xiàn)五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，由于74

20、161為異步清零，利用最后1011信號(hào)作為作為時(shí)鐘信號(hào)，是每局比賽結(jié)束后獲勝方大比分加一，當(dāng)總分為5時(shí)比賽結(jié)束5、單元邏輯圖展示：6、單元波形圖展示：如圖當(dāng)A1A11的二極管全亮?xí)r（A得11分），QA1由0變1，即大比分加一數(shù)據(jù)(shj)清零單元1.單元(dnyun)需求：某一方(y fn)一局得分為11時(shí)給出的1011信號(hào)2、單元目的：當(dāng)一方先得到11分時(shí)，雙分的比分同時(shí)清零3、單元管腳：CLK、QA、QB、QC、QD4、單元設(shè)計(jì)思路：通過(guò)與門連接QA、QB、QD端，并由抑或非門連接，當(dāng)且僅當(dāng)有一方為1011信號(hào)時(shí)，異或非的輸出端會(huì)由1變0，此時(shí)傳給清零信號(hào)，實(shí)現(xiàn)清零功能5、單元邏輯圖展示：

21、6、單元(dnyun)波形圖展示：當(dāng)A得到11分時(shí)，AB的分?jǐn)?shù)同時(shí)清零（A1的下一個(gè)1的出現(xiàn)是由于(yuy)下一回合A又得了一分）信息反饋單元(dnyun)1.單元需求：比分計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)，以及中央控制模塊的回合結(jié)束信號(hào)2、單元目的：傳遞給全局控制單元開(kāi)球信號(hào)、每五個(gè)回合換發(fā)球的信號(hào)以及每局開(kāi)始信號(hào)3、單元管腳：clock、CLK、QA、QB、QC、QD4、單元設(shè)計(jì)思路：wave1為每五回合換發(fā)球信號(hào)，由74290設(shè)計(jì)的五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，利用其每五次一個(gè)的清零信號(hào)設(shè)計(jì)成一個(gè),wave2為每局開(kāi)始時(shí)的發(fā)球信號(hào)，利用局分計(jì)數(shù)器1011信號(hào)，同樣可以提供5、單元邏輯圖展示：6、單元(dnyun)波

22、形圖展示：二極管顯示(xinsh)單元1.單元(dnyun)需求：局分計(jì)數(shù)器和大比分計(jì)數(shù)器的記分信號(hào)2、單元目的：將二進(jìn)制數(shù)碼轉(zhuǎn)換為直觀的二極管顯示3、單元管腳：A1A11、B1B114、單元設(shè)計(jì)思路：通過(guò)發(fā)光二極管點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)表示比分關(guān)系。則有下列真值表：A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A1100000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000010 0 0 0 0 0 0 0 0 000101 1 0 0 0 0 0 0 0 0 000111 1 1 0 0 0 0 0 0 0 001001 1 1 1 0 0 0 0 0 0 001011 1 1 1 1 0

23、 0 0 0 0 001101 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 01111 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 10001 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 10011 1 1 1 1 1 1 1 1 0 010101 1 1 1 1 1 1 1 1 1 010111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1由真值表可得:A1=A+B+C+DA2=A+B+CA3=A+B+CDA4=A+BA5=A+BD+BCA6=A+BCA7=A+BCDA8=AA9=AD+ACA10=ACA11=ACD則可以得出邏輯圖，同理可得出大比分計(jì)數(shù)器的二極管顯示(xinsh)單元的邏輯電路5、單元(dn

24、yun)邏輯圖展示：6、單元(dnyun)波形圖展示：3 調(diào)試(dio sh)過(guò)程3.1 全局控制(kngzh)模塊 By 孫一鈾Debug1：連續(xù)四脈沖發(fā)生(fshng)單元還還只處于雛形的時(shí)候。邏輯圖如圖所示：但無(wú)論如何怎么給波形，Qa，Qb，Qc，Qd四個(gè)輸出端都是平的，如圖所示;后來(lái)給出這樣(zhyng)的波形以后：發(fā)現(xiàn)原來(lái)此時(shí)給出的第二個(gè)時(shí)鐘上升沿才是有效(yuxio)信號(hào)。Bug解決Debug2：當(dāng)連續(xù)四脈沖發(fā)生(fshng)單元還還只處于雛形的時(shí)候，控制脈沖有效只用了一個(gè)D觸發(fā)器，如圖：那么結(jié)果很明顯，與我想看到的不同(b tn)：（第四個(gè)脈沖被“吃掉了”）于是采用以下設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)

25、上升沿下降(xijing)沿同時(shí)觸發(fā)反饋：所以(suy)：D = Q2, C0(使能信號(hào)) = Q1Q2Bug解決(jiju)：Debug3：未加反相器 變?yōu)橄陆笛赜|發(fā)(chf) 使波形與預(yù)期不符 Bug解決(jiju)Debug4：An Bn 的JK端連反導(dǎo)致(dozh)倒計(jì)時(shí)變?yōu)?.3.1 而不是(b shi)3.2.1Bug解決(jiju)3.2 中央控制模塊 By 周擎陽(yáng)Bug1: 第一次設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有特別熟悉的特性，按照了語(yǔ)言習(xí)慣進(jìn)行了編程，結(jié)果自然是錯(cuò)誤的：產(chǎn)生這個(gè)錯(cuò)誤的原因是下意識(shí)用了語(yǔ)言的語(yǔ)法，對(duì)不夠熟悉改正語(yǔ)法錯(cuò)誤即可Bug2: 在以前編程中用慣了語(yǔ)句，忘記了語(yǔ)句在中只能用于

26、中，于是寫出了如下代碼：這也是語(yǔ)言(yyn)下意識(shí)帶出來(lái)的習(xí)慣，編譯自然通不過(guò)在查閱資料后解決Bug3:初次編程，信號(hào)(xnho)和變量沒(méi)有分清，：與= 符號(hào)混淆所以寫出了如下代碼： 其中(qzhng)direction是信號(hào)，應(yīng)該用號(hào)，所以出現(xiàn)了以下錯(cuò)誤：改正符號(hào)即可運(yùn)行Bug4:雖然得到了糾正，但我依然(yrn)不知道錯(cuò)誤的原因,錯(cuò)誤如圖：隨后我進(jìn)行了查詢(chxn)，但是并沒(méi)有找到有關(guān)這個(gè)錯(cuò)誤的具體信息有關(guān)代碼(di m)如下：當(dāng)我刪除elsif 中的后，代碼可以運(yùn)行，錯(cuò)誤消除但是深層次原因還帶探究3.3 計(jì)數(shù)模塊By 王崢Debug1：最開(kāi)始本人自行利用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)了11進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

27、，但是在實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)清零單元時(shí)，發(fā)現(xiàn)如果利用觸發(fā)器自動(dòng)清零，那么在最后不會(huì)出現(xiàn)1011信號(hào)，若利用0000信號(hào)清零，那么會(huì)從頭到尾不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)變化，如圖所示：于是本人重新設(shè)計(jì)了計(jì)數(shù)器的部分，利用異步清零，使信號(hào)1011短暫出現(xiàn)，這樣就為清零提供了不會(huì)與自身計(jì)數(shù)信號(hào)混淆的信號(hào)于是出現(xiàn)如上的信號(hào)波段Debug2：在設(shè)計(jì)之初，為各模塊接口之間的簡(jiǎn)便，曾試圖只利用AB勝負(fù)關(guān)系的信號(hào)01/10，而時(shí)鐘端則有計(jì)數(shù)電路自己制造，但是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于單回合的進(jìn)行時(shí)間不確定，單回合時(shí)鐘需要有延時(shí)功能，這樣大大復(fù)雜化了電路，同時(shí)是問(wèn)題變得更難，于是利用上一模塊的時(shí)鐘，通過(guò)簡(jiǎn)單的與運(yùn)算創(chuàng)造出了表示AB勝負(fù)關(guān)系的時(shí)

28、鐘端，如圖所示：Debug3：由于各元件之間觸發(fā)需求(xqi)不同，各信號(hào)的處理存在差異，如清零信號(hào)需要0觸發(fā)，而時(shí)鐘端又存在上升沿和下降沿之分，于是在忽略這一問(wèn)題的初始階段，波形圖存在明顯的較大延時(shí)而經(jīng)過(guò)非門的運(yùn)用(ynyng)，延時(shí)被明顯縮短 4 設(shè)計(jì)(shj)結(jié)論本系統(tǒng)外接輸入共三個(gè)，start：外接游戲開(kāi)關(guān)A：A玩家揮拍信號(hào)B：B玩家揮拍信號(hào)本系統(tǒng)共四組顯像單元：倒計(jì)時(shí)七段數(shù)碼管球臺(tái)LED燈顯示局比分計(jì)數(shù)LED總比分計(jì)數(shù)LED本系統(tǒng)共2組內(nèi)部時(shí)鐘輸入：cond_counter:秒鐘計(jì)時(shí)端，用于倒計(jì)時(shí)顯像單元。Ps：因秒鐘單位太大，在模擬中給出周期為4ns。clk：球移動(dòng)計(jì)時(shí)端，該時(shí)鐘用

29、于控制“球”移動(dòng)的速度實(shí)現(xiàn)功能：略（詳見(jiàn) 1.2設(shè)計(jì)要求，功能已基本實(shí)現(xiàn)。注：未實(shí)現(xiàn)顯示發(fā)球次數(shù)功能，因?yàn)槊堪l(fā)球五次自動(dòng)換發(fā)球，故顯示此數(shù)據(jù)無(wú)意義）設(shè)計(jì)(shj)心得與總結(jié)孫一鈾：從最開(kāi)始的拿到題目(tm)毫無(wú)頭緒，到一步步畫出最終硬件圖與波形圖，組員們都付出了很多。首先從最開(kāi)始的模塊(m kui)架構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)起，由于大作業(yè)不是由個(gè)人完成的，而是處于一種團(tuán)隊(duì)合作的模式中，處于這種模式中，分工首先是必須明確的。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)，我想過(guò)好多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，最初設(shè)計(jì)的架構(gòu)圖，各模塊之間耦合性太強(qiáng)，導(dǎo)致很容易出現(xiàn)你不小心把我的模塊中的一個(gè)小功能實(shí)現(xiàn)了，由于人與人之間思維的方式不同，你實(shí)現(xiàn)的方式不符合我模

30、塊的需求，會(huì)產(chǎn)生沖突。經(jīng)過(guò)好幾輪的修改，最終形成了三大模塊分立的形式，模塊之間信息的傳遞都是以異步時(shí)鐘的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于我參與了總架構(gòu)的設(shè)計(jì)整合與報(bào)告的撰寫，所以我分給自己的模塊相對(duì)較為簡(jiǎn)單，大體上就是一個(gè)一個(gè)倒計(jì)時(shí)與換發(fā)球的功能，但真正著手以后發(fā)現(xiàn)，其實(shí)難度比想象中的大很多，因?yàn)槊看蔚褂?jì)時(shí)結(jié)束以后必須將數(shù)據(jù)清0，重新計(jì)數(shù)，而外界能給你的信號(hào)只有一個(gè)回合開(kāi)始信號(hào)，我需要把這一個(gè)信號(hào)作為74194的Ma脈沖信號(hào)，還得控制脈沖的延時(shí)，作為部分單元的初始化信號(hào)等等。最終能夠完成，還是感覺(jué)很不容易。最終的整合過(guò)程，因?yàn)槟K之間耦合性不強(qiáng)，分工也十分明確，相對(duì)還是比較順利的。但是在關(guān)于數(shù)據(jù)的接口上依然出了點(diǎn)問(wèn)題，還有數(shù)據(jù)傳遞中的延時(shí)造成的問(wèn)