EDA拔河游戏机课程设计

### EDA拔河游戏机课程设计知识点解析 #### 一、设计内容概述 根据题目要求，本设计的主要目的是实现一个基于电子技术的拔河游戏电路。该电路利用电子元器件来模拟传统意义上的拔河游戏，具体包括以下几个要点： 1. **电路设计**：设计一个能够进行拔河游戏的电路系统，利用7个发光二极管(LED)作为显示元件，其中初始状态下只有一个位于中央的LED点亮，代表拔河比赛中的中立点。 2. **游戏交互**：游戏参与者分别持有按钮，通过快速按压按钮的方式产生脉冲信号，进而驱动游戏中的“拔河绳”（即LED光标）向操作更快的一方移动。规则设定为每连续按压按钮10次，LED光标向前移动一次。 3. **胜利条件**：当LED光标移动到任意一端的终点时，对应的玩家获得胜利。此时，无论哪一方继续按压按钮都将无效，直到复位后游戏重新开始。 4. **计数显示**：为了增加游戏的趣味性和公平性，还需加入数码管来实时显示双方按压按钮的次数。 #### 二、设计思路详解 1. **计数与显示控制**： - 设计一个十进制计数器，用于统计双方按钮的按压次数，并通过译码器将其转换为数码管可识别的信号进行显示。 - 考虑到硬件资源限制，实际工作频率为1KHz，因此需要设计一个频率转换程序，将50MHz的时钟信号转换为所需的1KHz。 2. **游戏逻辑实现**： - 为了模拟拔河过程，需要对双方产生的脉冲进行计数，当一方先达到10次时，LED光标向其方向移动一次。 - 需要设计一个复位机制，以便在游戏结束后或开始前，能够将LED光标恢复至中央位置。 3. **系统集成**： - 将上述各个模块整合成一个完整的系统，确保各个部分能够协同工作，从而实现整个拔河游戏的功能。 #### 三、实验步骤及代码解析 1. **工程建立**： - 在EDA工具中新建一个工程，确保顶层实体名称与编写的程序实体名称一致，这有助于后续的调试与验证。 2. **VHDL程序编写**： - 提供的代码片段展示了拔河游戏的部分VHDL实现。主要分为以下几个部分： - **库导入**：导入了IEEE标准库，以便使用其中的标准逻辑类型和函数。 - **实体定义**：定义了一个名为`bahe`的实体，它包含了输入输出端口的声明，如两个玩家的输入按钮(`a`, `b`)、复位信号(`rst`)、时钟信号(`clk`)以及输出信号，包括LED显示(`led`)和数码管显示(`bt`)等。 - **架构体实现**：架构体中定义了多个组件，包括计数器(`cnt10`)、扫描控制器(`scan`)和LED移动控制器(`lmov`)等，这些组件共同协作完成游戏逻辑的实现。 - **信号声明**：定义了一些内部信号，用于连接各个组件并传递数据。 3. **组件功能分析**： - **计数器(cnt10)**：实现了一个十进制计数器，可以接收时钟信号、复位信号和使能信号，用于计数并提供溢出信号(`cout`)和当前计数值(`cq`)。 - **扫描控制器(scan)**：根据输入的计数值控制数码管的显示，实现计数结果的显示功能。 - **LED移动控制器(lmov)**：根据双方的计数值决定LED光标的移动方向，并负责LED显示的更新。 通过上述分析，我们可以看出该拔河游戏机的设计实现了题目的要求，不仅在技术上具备可行性，同时也在游戏体验方面做了细致考虑。