EDA课程设计——-篮球球比赛计分器.doc

EDA课程设计-篮球球比赛计分器课程设计报告题目: 篮球比赛记分牌姓 名: 院 系: 专 业： 学 号：指导教师: 完成时间: 年 月 日设计题目篮球比赛记分牌设计要求 用PLD器件EP1K10TC100-3及7段译码显示数码管，设计一个篮球比赛记分牌，具体要求如下：1、 根据比赛实际情况记录两队得分，罚球进的1分，进球的2分；2、 记分牌要具有纠错功能，能减1分、2分功能；3、 利用3个译码显示管输出比赛的分；设计过程(包括:设计方案上机设计与仿真结果硬件实验方案，及实验结果收获和体会) EDA技术以硬件描述语言来描述系统级设计，采用自顶向下的设计方法，并支持系统仿真和高层综合。VHDL语言具有具有很强的行为描述能力和多层次描述硬件功能的能力，是系统设计领域中使用最多的硬件描述语言之一；具有标准、规范等优势，能在设计的各个阶段对电路系统进行仿真和模拟，使设计者在系统的设计早期就能检查设计系统的功能，极大的减少了可能发生的错误，减少了开发成本。设计方案： 利用一个D触发器，3个4位二进制全加器，一个二选一数据选择器，3个七段译码显示管组成电路，此电路具有加减、复位、显示等功能。能够满足比赛的实际要求。评定成绩指导教师评语课程设计等级目录1 课程设计题目内容与要求1.1 设计内容1.2 具体要求2系统设计2.1 设计思路2.2 系统原理3 系统实现4 系统仿真5硬件验证(操作)说明6 总结7参考书目一、 课程设计题目、内容与要求1.1课程设计的题目：篮球比赛记分牌1.2课程设计内容：1、 根据比赛实际情况记录两队得分，罚球进的1分，进球的2分；2、 记分牌要具有纠错功能，能减1分、2分功能；3、 利用3个译码显示管输出比赛的分；二、 系统设计2.1设计思路：篮球比赛记分牌是记录两队比赛的得分情况，并能够进行纠错功能；根据系统设计的要求，篮球记分牌的电路原理框图如下：2.2 系统原理与设计说明系统各个模块的功能如下：1、D触发器电路模块实现翻转功能当出错时，输出为1，使电路回到上一个正确的状态。2、4为二进制全加器电路模块实现加法计数功能。3、移位寄存器电路模块保存比赛两队得分情况的4个相邻状态，出错时将调用上一个正确状态。4、二选一数据选择器电路模块 用来控制移位寄存器5、 LED数码管驱动电路模块三、系统实现各模块电路的源程序如下：1、D触发器电路模块及程序：set输入(Q=1)，清零应该可以用复位键reset吧(Q=0)。 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity sync_rsdff is port(d,clk : in std_logic; set : in std_logic; reset: in std_logic; q,qb : out std_logic); end sync_rsdff; architecture rtl_arc of sync_rsdff isbegin process(clk) begin if (clkevent and clk=1) then if(set=0 and reset=1) then q=1; qb=0; elsif (set=1 and reset=0) then q=0; qb=1; else q=d; qb=not d; end if; end if;end process; end rtl_arc;2、 移位寄存器模块电路及程序：library IEEE;use IEEE.std_logic_1164.all;entity shft_reg isport (DIR : in std_logic;CLK : in std_logic;CLR : in std_logic;SET : in std_logic;CE : in std_logic;LOAD : in std_logic;SI : in std_logic;DATA : in std_logic_vector(3 downto 0);data_out : out std_logic_vector(3 downto 0);end shft_reg;architecture shft_reg_arch of shft_reg issignal TEMP_data_out : std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(CLK)beginif rising_edge(CLK) thenif CE = 1 thenif CLR = 1 thenTEMP_data_out = 0000;elsif SET = 1 thenTEMP_data_out = 1111;elsif LOAD = 1 thenTEMP_data_out = DATA;elseif DIR = 1 thenTEMP_data_out = SI & TEMP_data_out(3 downto 1);elseTEMP_data_out = TEMP_data_out(2 downto 0) & SI;end if;end if;end if;end if;end process;data_out = TEMP_data_out;end architecture;3、二选一数据选择器电路模块及程序：entity mux isport(do,d1:in bit;sel:in bit;q:out bit);end mux;architecture a of mux is beginqa1,b=b1,sum=sum1,hcarry=cout1);u2:fulladd PORT MAP(in1=a2,in2=b2,cin=cout1,fsum=sum2,fcarry=cout2);u3:fulladd PORT MAP(in1=a3,in2=b3,cin=cout2,fsum=sum3,fcarry=cout3);u4:fulladd PORT MAP(in1=a4,in2=b4,cin=cout3,fsum=sum4,fcarry=cout4);END add_arc;5、七段译码电路及程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity deled is port( datain:in std_logic_vector(3 downto 0); qout:out std_logic_vector(6 downto 0) );end deled;architecture func of deled isbegin process(datain) begin if datain= 0000 then qout=1111110; elsif datain= 0001 then qout=0110000; elsif datain= 0010 then qout=1101101; elsif datain= 0011 then qout=1111001; elsif datain= 0100 then qout=0110011; elsif datain= 0101 then qout=1011011; elsif datain= 0110 then qout=1011111; elsif datain= 0111 then qout=1110000; elsif datain= 1000 then qout=1111111; elsif datain= 1001 then qout=1111011; else null; end if; end process;end func;四、系统仿真1、D触发器电路模块仿真波形：2、移位寄存器模块电路仿真波形：3、二选一数据选择器电路模块仿真波形：4、加法计数器的电路模块仿真波形：5、七段译码电路仿真波形：五硬件验证说明这次设计采用的硬件电路有芯片EP1K10TC100-3,实验板上标准时钟电路、LED 显示等，六、总结七、参考书目1PLD与数字系统设计李辉 西安电子科技大学出版社 20052EDA技术及可编程逻辑器件应用实训沈明山 北京科学出版社 20043VHDL数字系统设计与高层次综合林敏 方颖立著北京：电子工业出版社 20024VHDL程序设计曾繁泰 陈美金著北京： 清华大学出版社 20015EDA技术实验与课程设计曹昕燕 周风臣 清华大学出版社 20056PLD器件与EDA技术李冬梅 北京广播学院出版社200012