时间：2024-07-26 来源：网络搜集 关于我们 0
名称：基于FPGA的拔河游戏的电路设计VHDL代码Quartus 实验箱
软件：Quartus
语言：VHDL
代码功能：
1.任务及要求
设计一个能进行拔河游戏的电路。
电路使用7个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。用数码管显示获胜者的盘数。
2、设计提示
按钮信号即输入的脉冲信号，每按一次按钮都应能进行有效的计数。用可逆计数器的加、减计数输入端分别接受两路脉冲信号，可逆计数器原始输出状态为0000，经译码器输出，使中间一只二极管发亮。当计数器进行加法计数时，亮点向右移；进行减法计数时，亮点向左移。由一个控制电路指示谁胜谁负，当亮点移到任一方终端时，由控制电路产生一个信号，使计数器停止计数。将双方终端二极管“点亮”信号分别接两个计数器的“使能”端，当一方取胜时，相应的计数器进行一次计数，这样得到双方取胜次数的显示。设置一个“复位”按钮，使亮点回到中心，取胜计数器也要设置一个“复位”按钮，使之能清零。
本代码已在实验箱验证，实验箱如下，其他开发板可以修改管脚适配：
1. 工程文件
2. 程序文件
3. 程序编译
4. RTL图
状态图
5. 管脚分配
6. 仿真图
拔河控制仿真
部分代码展示:
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;
USE ieee.std_logic_unsigned.all;
--控制模块
ENTITY bahe_ctrl IS
PORT (
clk : IN STD_LOGIC;--标准时钟
reset_n : IN STD_LOGIC;--复位信号，低有效
reset_cnt : IN STD_LOGIC;--计数复位信号，低有效
shift1 : IN STD_LOGIC;--选手1
shift2 : IN STD_LOGIC;--选手2
led : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--7个led
win1_times :OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);--1号获胜次数
win2_times :OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)--2号获胜次数
);
END bahe_ctrl;
ARCHITECTURE behave OF bahe_ctrl IS
TYPE State_type IS (s_idle, s_start, s_left_shift, s_right_shift, s_win_1, s_win_2); -- 定义状态
SIGNAL state : State_Type; -- 创建信号
SIGNAL game_led : STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) := "0001000";
SIGNAL win1_num : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) := "0000000000000000";
SIGNAL win2_num : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) := "0000000000000000";
BEGIN
PROCESS (clk)
BEGIN
IF (clkEVENT AND clk = 1) THEN
IF ((NOT(reset_n)) = 1) THEN
state <= s_idle;
ELSE
CASE state IS
WHEN s_idle =>--复位状态
state <= s_start;
WHEN s_start =>--游戏中
IF (game_led = "1000000") THEN
state <= s_win_1;--1号赢
ELSIF (game_led = "0000001") THEN
state <= s_win_2;--2号赢
ELSIF (shift1 = 1) THEN
state <= s_left_shift;--led左移
ELSIF (shift2 = 1) THEN
state <= s_right_shift;--led右移
ELSE
state <= s_start;
END IF;
WHEN s_left_shift =>--led左移
state <= s_start;
WHEN s_right_shift =>--led右移
state <= s_start;
WHEN s_win_1 =>
state <= s_win_1;--1号赢
WHEN s_win_2 =>
state <= s_win_2;--2号赢
WHEN OTHERS =>
END CASE;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS (clk)
BEGIN
IF (clkEVENT AND clk = 1) THEN
IF ((NOT(reset_n)) = 1) THEN--复位
game_led <= "0001000";
ELSIF (state = s_left_shift) THEN
game_led <= (game_led(5 DOWNTO 0) & 0);--led左移
ELSIF (state = s_right_shift) THEN
game_led <= (0 & game_led(6 DOWNTO 1));--led右移
END IF;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS (clk)
BEGIN
IF (clkEVENT AND clk = 1) THEN
IF ((NOT(reset_cnt)) = 1) THEN--复位
win1_num <= "0000000000000000";
ELSIF (state = s_start and game_led = "1000000") THEN----1号赢
win1_num <=win1_num+ "0000000000000001";--加1
ELSE
win1_num <=win1_num;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
PROCESS (clk)
BEGIN
IF (clkEVENT AND clk = 1) THEN
IF ((NOT(reset_cnt)) = 1) THEN--复位
win2_num <= "0000000000000000";
ELSIF (state = s_start and game_led = "0000001") THEN----2号赢
win2_num <=win2_num+ "0000000000000001";--加1
ELSE
win2_num <=win2_num;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
--输出
win1_times<=win1_num;
win2_times<=win2_num;
led <= game_led;
END behave;
