基于AHDL/CPLD的乒乓球模拟游戏系统设计

"这篇论文详细介绍了基于AHDL和CPLD技术设计的一款乒乓球模拟游戏系统。作者李泽军利用Altera公司的EP1K100QC208-3大规模可编程逻辑器件，构建了一个包含信号分频、数据传递、片选输出、核心控制和译码显示等主要功能模块的游戏系统。该系统采用AHDL语言进行描述，并在MAX+PLUSII 10.0环境下进行了仿真和调试。游戏规则包括9分制比赛，LED灯阵列模拟乒乓球台，以及特定开关操作来控制发球、击球和记录胜方。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. **CPLD/FPGA技术**：CPLD（Complex Programmable Logic Device）和FPGA（Field-Programmable Gate Array）是现代电子设计中的关键器件，具有可编程性，能够实现复杂的逻辑功能。在本设计中，Altera公司的EP1K100QC208-3 CPLD被用作控制核心，展示了CPLD在定制化硬件系统中的应用。 2. **AHDL语言**：Altera Hardware Description Language（AHDL）是一种用于描述数字逻辑系统的硬件描述语言，类似于Verilog和VHDL。在本文中，AHDL被用来描述乒乓球模拟游戏系统的各个模块，便于逻辑设计和仿真。 3. **系统模块设计**： - **信号分频模块**：负责将高速时钟（如40MHz）分频为较低频率（如1Hz），用于控制游戏中的时间间隔，例如乒乓球的移动速度。 - **数据传递模块**：在接收到使能信号后，将计分数据传输到显示模块，确保得分信息的准确显示。 - **片选输出模块**：产生用于选择特定数码管显示的片选信号，使得多个LED数码管能独立显示不同数据。 - **核心控制模块**：整个系统的心脏，负责生成所有控制信号并执行逻辑功能，控制游戏流程。 - **译码显示模块**：对输入的计分数据进行译码，使得LED数码管能正确显示得分。 4. **游戏规则与操作**： - **9分制比赛**：模拟真实的乒乓球比赛规则，先得9分的玩家获胜。 - **LED模拟乒乓球台**：8个LED排列形成乒乓球台，中间两个LED作为网。 - **球的运动轨迹**：通过LED的循环点亮来模拟乒乓球的移动，每秒移动一个位置。 - **开关操作**：发球、击球和胜方指示通过特定的开关组合完成，增强了互动性和游戏体验。 5. **EDA工具**：使用了EDA（Electronic Design Automation）工具MAX+PLUSII 10.0进行设计的仿真和调试，这是 FPGA/CPLD 设计中常用的软件平台。 这篇论文提供了一个实例，展示了如何利用CPLD和AHDL技术设计一个交互式模拟游戏系统，同时涵盖了硬件描述语言、逻辑设计和游戏规则设定等多个方面的知识。