錢虹凌

（山西大同大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)中心，山西 大同 037003）

EDA 為常見的FPGA 開發(fā)工具，基于此開發(fā)設(shè)計(jì)的一款乒乓球游戲機(jī)，可以滿足用戶的使用要求。

1 乒乓球游戲機(jī)可實(shí)現(xiàn)的功能

乒乓球游戲機(jī)可實(shí)現(xiàn)的功能如下：能進(jìn)行正常的計(jì)局、計(jì)分功能；能實(shí)現(xiàn)對球臺和乒乓球的物理模擬實(shí)現(xiàn)功能；用發(fā)光二極管來替代乒乓球，每個(gè)乒乓球由10個(gè)發(fā)光二極管來構(gòu)成；能實(shí)現(xiàn)自動判球計(jì)分；能進(jìn)行得勝顯示。

設(shè)計(jì)思路：乒乓球游戲機(jī)原理框圖如圖1 所示。

圖1 乒乓球游戲機(jī)原理框圖

2 模塊電路功能（采用自頂向下方法設(shè)計(jì)）

（1）總電路由計(jì)分器、計(jì)局器、移位寄存器和控制器來組成。其中，A、B 雙方計(jì)分顯示和計(jì)局器顯示分別由六個(gè)數(shù)碼管來完成。

（2）控制器模塊由時(shí)序機(jī)來實(shí)現(xiàn)，能夠完成對計(jì)分器、計(jì)局器和移位寄存器的控制，其系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)流程圖

（3）CLK1 輸出的時(shí)鐘信號經(jīng)分頻后得到的信號來作為移位寄存器和控制器的時(shí)鐘控制信號。

（4）CLK2 輸出的時(shí)鐘信號用于消除按鍵抖動。

（5）SA、SB、S、SD、SV 模塊為D 觸發(fā)器，其時(shí)鐘信號由CLK2 來進(jìn)行提供。

3 部分軟件及說明

該游戲機(jī)的計(jì)局器和計(jì)分器可由四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)的VHDL 部分程序及說明如下：

Entity count is

根據(jù) Ari（2005）［12］將智力資本劃分為人力資本和結(jié)構(gòu)資本，本文將人力資本和結(jié)構(gòu)資本劃分為以下幾個(gè)維度。

Port(clk: in std_logic;---------輸入、輸出端口信號定義

Q:out std_logic_vecter(3 downto 0));

End count;

Architecture behave of count is

Signal qq: std_logic_vecter(3 downto 0);

Begin

Process(clk)------進(jìn)程由敏感時(shí)鐘信號CLK 觸發(fā)。

Begin

If clk’event and clk=’1’then

Qq<=qq+1;

End if;

End process;

Q<=qq;

End behave;

EDA 軟件QuartusII 操作界面如圖3 所示。

圖3 QuartusII 設(shè)計(jì)軟件操作設(shè)置界面

4 結(jié)語

該乒乓球游戲機(jī)可實(shí)現(xiàn)正常的計(jì)局、計(jì)分功能，采用VHDL 語言獨(dú)特的自頂向下的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以達(dá)到預(yù)期的開發(fā)效果。