基于EDA的篮球计时计分系统.doc

EDA课程设计报告书 课题名称 基于EDA的篮球赛计时计分系统 姓 名 学 号 院 系 专 业 指导教师 设计任务及要求：本课题设计一种简单的基于EDA控制的篮球赛计时计分系统的方法,设计 主要解决篮球赛中不同情况下的计时计分工作等。 设计要求如下： 1、设计一个对篮球赛进行简单计时计分的系统。 2、计时细分为每节12分钟和4分钟加时。 3、对两队分开计分，区分赛事中1、2、3分的不同得分。 4、上下半场终场提示。 指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 验收盖章 年 月 日 基于EDA的篮球赛计时计分系统 1 设计目的 本课题设计一种简单的基于EDA控制的篮球赛计时计分系统的方法, 设计主要解决篮球赛中不同情况下的计时计分等。通过设计不同的计时模块和计分模块，能很好的综合运用我们所学到的EDA,数字电路知识,熟悉VHDL语言的基本应用。 2 设计的主要内容和要求 1、设计一个对篮球赛进行简单计时计分的系统 2、计时细分为每节12分钟和4分钟加时 3、对两队分开计分，区分赛事中1、2、3分的不同分制。 4、上下半场提示 3 整体设计方案 由设计内容可知，主电路包括的模块有分频模块、计时模块、记分模块、脉冲产生模块、滤波模块、选择模块、声光显示模块，显示模块及消抖模块等。 分频模块包括1s和5ms，1s用来秒钟计时，5ms用来作为时钟脉冲。 计时模块包括每节比赛的12分钟，以及加时的4分钟。这两个模块可以利用12进制，60进制，以及5进制的减法计数器来表示。 计分模块可以使用计数器表示双方的比分，加分可采用脉冲产生器来实现。其中，使用一个数据选择模块来选择得分的一方。并且用一个99进制的加法计数器来表示双方得分。 脉冲产生过程中考虑到会有毛刺出现，影响脉冲正确产生进而影响加分模块，加入一个滤波模块用以消除毛刺。 图3.1 设计方案图 4 硬件电路的设计 4.1 12进制减法计数器 这个计数器用来表示每一节比赛的分钟位，它的时钟脉冲应由前一个60进制计数器的CO提供。具备复位功能。可以将12进制改为任意进制的减法计数器。当计数结束后，计数器不再计数。 当CO有效时进行减法计数，当计数器减到0之，SO输出一个高电平。EN等于1时计数器复位，当C05等于1时实现比赛加时操作。 生成元件图： 图4.1 12进制减法计数器元件图 4.2 60进制减法计数器 这个计数器用来表示每一节比赛的秒钟位。要求在完成12个60进制的计数后，计数器不再计数。具备清零、暂停以及复位的功能。 当CLK有效时进行减法计数，CLR等于1时整个计数器清零，EN等于1时计数器复位，PAUSE等于1时计数器暂停计数，。当计数器减到0之，CO输出一个高电平。 生成元件图： 图4.2 60进制减法计数器元件图 4.3 99进制可逆计数器 这个计数器用来表示比赛球队分别的得分。当S出现上升沿时开始记分，CLR等于1时整个计数器清零。 生成元件图： 图4.3 99进制可逆计数器元件图 4.4 1对2数据选择器 由于比赛两方的比分不尽相同，所以用一个数据选择器来正确的给某一方加分。 当按下P4时，给A队加分，A的输出为CO； 当再次按下P4时，给B队加分，B的输出为CO。 生成元件图： 图4.4 1对2数据选择器元件图 4.5 脉冲产生器 由于比赛的得分分别为1分，2分，3分。所以对应的，当得分为1时，应当产生1个脉冲，当得分为2时，产生2个脉冲，以此类推。 在输入信号CLK存在的情况下，当P1为高电平，则CO产生1个脉冲信号。P2为高电平，产生2个脉冲信号。P3为高电平，产生3个脉冲信号。 生成元件图 图4.5 脉冲产生器元件图 4.6 滤波模块 从脉冲产生器仿真的波形图看出，输出脉冲会有毛刺，所以加一个滤波模块，用以消除毛刺。 如果高电平持续时间大于某一数值，则判定为是一个脉冲，否则判定为毛刺。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY LB IS PORT(CLK_50MHZ:IN STD_LOGIC; OUT2:OUT STD_LOGIC; CO:IN STD_LOGIC); END; ARCHITECTURE ONE OF