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乒乓球游戏机的设计 学生：xxx 指导老师：胡滨 摘要：本课程设计制作了一个乒乓球游戏机。在课程设计中，系统开发平台为 MAX+PLUSII，程序设计语言为VHDL。设计的乒乓球游戏机能够正确判断与显 示乒乓球的位置，并能自动裁判和记分的装置。本课程设计了乒乓球游戏机程序 并进行了程序仿真,从而实现一个完整的乒乓球游戏机。程序通过调试运行，初 步实现了设计目标，可应用于实际的乒乓球游戏比赛中。本论文对系统的功能设 计、实现流程及正确使用都做了详细的描述。 关键词:乒乓球游戏机；VHDL；MAX+PLUSⅡ；程序仿真； 目录 1 引言1 1.1 课题设计的目的1 1.2 课题设计的内容1 2 EDA、VHDA简介3 2.1 EDA 的发展概况3 2.2 硬件描述语言VHDL 3 3 乒乓球游戏机设计过程5 3.1设计规划5 3.2各个模块原理及程序6 3.2.1乒乓球实体的设计6 3.2.2 状态机编程实现7 3.2.3 记分译器的设计10 3.2.4 构造体的设计12 4 系统编译和波形仿真14 4.1系统编译14 4.2系统有关波形的仿真14 结束语17 致谢17 参考文献18 1 唐艳丽 《乒乓球游戏机的设计》 第 页 共 16 页 1 引 言 随着科学技术的发展，人类社会已进入到高度发达的信息化社会, 信息社会 的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品的发展越来越快, 各种新型电子元 器件和智能化的电子产品已经在国民经济的各个领域和人民生活的各个方面得 到了日益广泛的应用。实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技 术的发展。其中电子玩具的发展也是在日益成熟。乒乓球游戏机控制电路是有甲、 乙双方参赛，有裁判控制发“球”的三人乒乓球游戏机；它能完成自动裁判和自 动计分是一个带数字显示的模拟游戏机。其结构简单、成本低、易操作，安全性 强、无污染。乒乓球游戏机还能在娱乐的同时提高我们的反应、应变能力。具有 [1] 良好的市场发展前景 。 1.1课题设计的目的 本文应用状态机，设计了一个乒乓球游戏机的状态机。状态机的实现是符 [2] 合人的思维逻辑的，且简单明了 。计算机组成原理课程设计是重要的综合性 实践教学环节。 （1）通过该课程设计，结合计算机科学的理论、抽象和设计三种形态，进一 步掌握计算机中各功能部件的工作原理和逻辑实现，熟悉乒乓球游戏机 的基本工作原理。 （2）通过该课程设计的学习，总结计算机组成原理课程的学习内容，运用所 学的数字电路以及计算机组成和状态机的基本原理、基本知识和基本技 巧，解决某一个具体的实际问题，培养综合分析和解决问题的能力。 （3）为今后分析、设计、开发以及使用计算机打下坚实的基础。 1.2 课题设计的内容 本文设计的是一个乒乓球游戏机的状态机。利用VHDL，不需要按照传统的设计方法进 行烦琐的状态分配、绘制状态、化简状态方程等，就可以简单地根据MDS 图直接对状态机 进行描述。该设计可以实现的功能如下： （1） 该设计一个由甲、乙双方参赛，有裁判的3 人乒乓球游戏机。 （2） 用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两人乒乓游戏机是用8 个发光二极管代表乒乓球台，中间两个发光二极管兼做乒乓球网，用点亮 2 唐艳丽 《乒乓球游戏机的设计》 第 页 共 18 页 的发光二极管按一定方向移动来表示球的运动，在游戏机的两侧个设置发 球