篮球计分器FPGA附程序

学生：苗茂宇学号：1408202007单片机接口实验篮球计分器的设计姓名:苗茂宇班级:14级12班学号:1408202007导师:党选举专业:控制科学与工程成绩评定学生：苗茂宇学号：1408202007目录摘要......................................................................................................................1Abstract..................................................................................................................11.FPGA及系统设计概述....................................................................................21.1.EDA简介............................................................................................21.1.1.EDA定义................................................................................21.1.2.EDA发展概述........................................................................21.1.3.HDL概述................................................................................21.1.4.总结..........................................................................................31.2.FPGA简介..........................................................................................31.2.1.FPGA概述..............................................................................31.2.2.FPGA原理..............................................................................41.3.LCD1602..............................................................................................41.4.产品现状及发展..................................................................................51.5.总体设计要求......................................................................................51.5.1.设计流程..................................................................................51.5.2.设计要求..................................................................................51.6.本章小结..............................................................................................62.实验方案设计...................................................................................................62.1.分频模块..............................................................................................62.2.计时模块..............................................................................................72.3.24秒计时模块.....................................................................................92.4.计分模块............................................................................................102.5.lcd驱动模块......................................................................................112.6.本章小结............................................................................................173.实验结论.........................................................................................................174.结束语.............................................................................................................18参考文献..............................................................................................................19附录1..................................................................................................................20学生：苗茂宇学号：14082020071摘要FPGA(现场可编程逻辑器件)以其体积小、功耗低、稳定性高等优点被广泛应用于各类电子产品的设计中。FPGA是基于硬件可编程的器件，设计者需要掌握硬件描述语言，VerilogHDL就是一种硬件描述语言。VerilogHDL语言是在C语言的基础上发展而来的，语法结构上与C语言有很多相似之处，继承了C语言的语法结构，但是其与C语言有着本质上的区别。本设计是基于FPGA的篮球计时计分系统的设计，结合篮球比赛的实际过程，对系统进行了模块化设计，最终组合调试。硬件实验表明本系统计时计分准确，实时性好，能够很好的反应比赛进度，此次设计达到了设计预期。关键词：FPGA；VerilogHDL；计时计分；模块化AbstractFPGA(fieldprogrammablelogicdevice)withitssmallsize,lowpowerconsumption,highstabilityhasbeenwidelyusedinvarioustypesofelectronicproductsdesign.FPGAisaprogrammabledevicebasedonhardware,designersneedtomasterthehardwaredescriptionlanguage,VerilogHDLisahardwaredescriptionlanguage.VerilogHDLlanguageisdevelopedonthebasisofClanguage,grammarstructureandClanguagehavemanysimilarities,inheritedthegrammarstructureofClanguageandClanguage,butthere'sadifferencebetween.ThisdesignisthedesignofFPGAbasketballtimingandscoringsystembasedontheactualprocess,combinedwiththegameofbasketball,thesystemofmodulardesign,thefinalassemblydebugging.Hardwareexperimentsshowthatthesystemtimingaccuracy,goodreal-timeperformance,canverygoodresponsecompetitionschedule,thedesignachievestheexpecteddesign.Keywords:FPGA;VerilogHDL;timingandscoring;modular学生：苗茂宇学号：140820200721.FPGA及系统设计概述1.1.EDA简介1.1.1.EDA定义EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写。由于它是一门刚刚发展起来的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异，所以目前尚无一个确切的定义。但从EDA技术的几个主要方面的内容来看，可以理解为：EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化，逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。1.1.2.EDA发展概述EDA技术是伴随着计算机、集成电路、电子系统的设计发展起来的，至今已有30多年的历程。大致可以分为三个发展阶段。20世纪70年代的CAD(计算机辅助设计)阶段：这一阶段的主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑，使得设计师从传统高度重复繁杂的绘图劳动中解脱出来。20世纪80年代的计算机辅助工程设计阶段：这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真为核心，重点解决电路设计的功能检测等问题，使设计而能在产品制作之前预知产品的功能与性能。20世纪90年代是EDA(电子设计自动化)阶段：这一阶段的主要特征是以高级描述语言，系统级仿真和综合技术为特点，采用“自顶向下”的设计理念，将设计前期的许多高层次设计由EDA工具来完成。EDA是电子技术设计自动化，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用，使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段，可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性;在芯片设计阶段，可以使用EDA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图：在电路板设计阶段，可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。特别是支持硬件描述语言的EDA