FPGA實驗1-5介紹(張鑒)

FPGA課程設(shè)計張鑒許曉琳0105040302乒乓球游戲機設(shè)計出租車計費器設(shè)計

微波爐定時器設(shè)計除法器設(shè)計

秒表設(shè)計任務(wù)1、用開發(fā)板上8個發(fā)光二極管來表示乒乓球的運動位置。2、選手分甲乙兩位，二極管分為甲前方4個、乙前方4個3、點亮的二極管亮就表示乒乓球的位置。4、2名選手各操作一個開發(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、評分方式：選手甲，按甲鍵發(fā)球，這時，靠近甲側(cè)從第一個發(fā)光二極管開始逐個變亮，形成球運行軌跡；若乙在甲前方4個二極管中任何一個變亮?xí)r，按下按鍵，則屬于球未過網(wǎng)就擊球，甲得分。若乙在乙前方4個發(fā)光二極管中任何一個變亮?xí)r按下按鍵，球運行軌跡反向變化，甲要在合適位置（甲前方4個二極管任何一個發(fā)亮?xí)r）接球，若未及時接球，則乙得分。依次類推，任何一方如果未及時擊球或球未過網(wǎng)時擊球，則對方得一分。6、得分由開發(fā)板上的數(shù)碼管顯示。BASY2開發(fā)板對應(yīng)器件乙方前4個LED甲方前4個LED甲方得分顯示乙方得分顯示甲方按鍵乙方按鍵RESET球運行速度調(diào)節(jié)BASY2開發(fā)板對應(yīng)引腳sw7和sw6控制球運行速度00時01時加快（可選）10時11時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、時鐘分頻產(chǎn)生基準(zhǔn)時鐘信號2、按鍵消抖消除按下與抬起之間的按鍵抖動現(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：計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器、7段譯碼器4、球臺控制使用狀態(tài)機5、記分器十進制計數(shù)器01050403乒乓球游戲機設(shè)計微波爐定時器設(shè)計除法器設(shè)計

秒表設(shè)計02出租車計費器設(shè)計

任務(wù)1、用2個按鍵來模擬路程和計時信號2、路程按鍵每按一下，輸入一個脈沖代表0.5公里3、計時按鍵每按一次，代表超時后的1分鐘4、計費規(guī)則：起步價8元，2.5公里內(nèi)免費，（路程按鍵<=5次）超過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，（計時按鍵1次增加0.4元）

(可選)若未滿2.5公里，而又因有等待時間產(chǎn)生了計費，可以用起步價里的錢充抵對時間的計費。（8—路程按鍵次數(shù)*1.6—計時按鍵次數(shù)*0.4）5、路程、等待時間和費用都要用開發(fā)板上的數(shù)碼管顯示6、數(shù)碼管數(shù)目不足，用開發(fā)板上的開關(guān)來切換顯示BASY2開發(fā)板對應(yīng)器件價格、里程、計時顯示計時按鍵里程按鍵RESET數(shù)碼管顯示切換BASY2開發(fā)板對應(yīng)器件sw7和sw6顯示內(nèi)容切換00時顯示費用01時顯示公里數(shù)10時顯示時間的分鐘數(shù)11時顯示abcdbtn0按一次增加等待時間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)邏輯分框圖計程模塊計時模塊按鍵計費模塊數(shù)碼管顯示模塊按鍵控制模塊十進制計數(shù)器6進制計數(shù)器01050403乒乓球游戲機設(shè)計微波爐定時器設(shè)計除法器設(shè)計

秒表設(shè)計02出租車計費器設(shè)計

任務(wù)1、定時器使用6個按鍵控制分鐘個位鍵分鐘十位鍵秒鐘個位鍵設(shè)定時間

秒鐘十位鍵開始鍵開始倒計時復(fù)位鍵復(fù)位

（可選）暫停/啟動鍵計時后暫停、暫停后再次啟動2、使用4個數(shù)碼管顯示設(shè)定相關(guān)的分鐘、秒鐘時間3、用2個發(fā)光二極管分別指示微波爐的運行和完成狀態(tài)4、使用規(guī)則：按分鐘/秒鐘鍵確定時間，數(shù)碼管同步顯示；按開始鍵，倒計時開始，數(shù)碼管同步顯示，指示運行狀態(tài)的二極管變亮，計時結(jié)束后，指示完成狀態(tài)的二極管變亮。復(fù)位鍵可隨時復(fù)位BASY2開發(fā)板對應(yīng)器件完成運行秒顯示分鐘顯示秒十秒個分十分個開始計時復(fù)位btn3分鐘十位btn2分鐘個位btn1秒十位btn0秒個位sw7開始sw0復(fù)位LD0運行LD2完成BASY2開發(fā)板對應(yīng)引腳btn3分鐘十位btn2分鐘個位btn1秒十位btn0秒個位sw7開始sw0復(fù)位LD0運行LD2完成演示視頻系統(tǒng)邏輯分框圖秒鐘個位分鐘個位按鍵輸入倒計時數(shù)碼管顯示模塊秒鐘十位分鐘十位十進制計數(shù)器6進制計數(shù)器狀態(tài)機在頂層設(shè)計一個狀態(tài)機，控制倒計時模塊及數(shù)據(jù)顯示01050403乒乓球游戲機設(shè)計微波爐定時器設(shè)計除法器設(shè)計

秒表設(shè)計02出租車計費器設(shè)計

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)通過四個按鍵進行輸入4位16進制數(shù)

除數(shù)通過兩個按鍵進行輸入2位16進制數(shù)4、被除數(shù)、除數(shù)、商、余數(shù)均通過數(shù)碼管進行顯示5、（可選）設(shè)置使能開關(guān)，開啟使能開關(guān)方可進行計算6、實現(xiàn)方案：通過切換2個開關(guān)（例如SW1和SW0）的狀態(tài)來控制數(shù)碼管顯示

00時輸入被除數(shù)，數(shù)碼管同步顯示

01時輸入除數(shù)，數(shù)碼管同步顯示10時顯示商；11時顯示余數(shù)。BASY2開發(fā)板對應(yīng)器件被除數(shù)、除數(shù)、商、余數(shù)顯示4位16進制被除數(shù)輸入2位16進制除數(shù)輸入輸入、數(shù)碼管顯示切換復(fù)位開關(guān)使能開關(guān)BASY2開發(fā)板對應(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)

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

通過按鍵btn1btn0輸入，數(shù)碼管同步顯示10顯示商11顯示余數(shù)SW6使能開關(guān)SW7復(fù)位開關(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乒乓球游戲機設(shè)計微波爐定時器設(shè)計除法器設(shè)計

秒表設(shè)計02出租車計費器設(shè)計

任務(wù)1、秒表使用2個按鍵控制

啟停按鍵第一次按下開始計時第二次按下停止計時，循環(huán)反復(fù)

清零按鍵具有數(shù)據(jù)清零記錄第一個數(shù)據(jù)查看記錄的第二個數(shù)據(jù)的功能2、秒表具有記錄2人成績的功能例：甲乙2人次進行百米測驗需獲得雙方成績

甲乙雙方起跑

按啟停按鍵開始計時

甲先到達終點按清零鍵數(shù)碼管同步顯示甲的成績并保持不變

此時秒表繼續(xù)計時但數(shù)碼管不同步顯示

乙到達終點按啟停按鍵停止計時得到乙的成績

按清零按鍵查看乙的成績

3、秒表具有99分鐘內(nèi)計時功能即可顯示0.01秒、0.1秒、1秒、10秒、1分鐘、10分鐘6組時間因數(shù)碼管只有4個，需設(shè)置顯示切換開關(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開發(fā)板對應(yīng)器件6組時間顯示啟停