基于FPGA乒乓球游戏机Verilog设计.doc
题目基于FPGA乒乓球游戏机Verilog设计
学院通信工程
专业班级通信081班
学生姓名大彬哥
指导教师大力会
2013年6月12日
摘要
本文使用FPGA芯片来模拟实际的乒乓球游戏。本设计是基于Altera公司的FPGACycloneII芯片EP2C5T144C8的基础上实现，运用VerilogHDL语言编程，在QuartusII软件上进行编译、仿真，最终在开发板上成功实现下载和调试
关键词：编译仿真
Abstract
ThispaperusestheFPGAchiptosimulatetheactualtabletennisgame.ThedesignisbasedonAlteracompanyImplementationofFPGACyclonebasedonIIchipEP2C5T144C8,usingVerilogHDLprogramminglanguage,compile,simulationinQuartusIIsoftware,finallysuccessfullyinthedevelopmentboarddownloadanddebug
Keywords:Compile；Simulation
目录
TOC\o1-3\h\z\u摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1概述 1
1.2 Verilog语言介绍 1
1.2.1Verilog语言的用途 2
1.2.2Verilog的历史 2
1.2.3Verilog模块 2
1.3本文研究的意义 3
第2章Verilog的基本理论 4
2.1Verilog模块的定义 4
2.2 Verilog模块的组成 4
2.3EP2C5T144C8芯片简介 5
2.3.1EP2C8开发板功能 5
开发板功能描述 6
EP2C5T144C8芯片的引脚图 6
2.4Verilog硬件描述语言的主要能力 6
第3章乒乓球游戏机的软件设计 8
3.1乒乓球游戏机系统组成 8
功能模块设计 8
3.2发球权控制器 9
3.3 乒乓球位置控制 10
基于FPGA乒乓球比赛游戏机顶层原理图 12
结论 13
参考文献 14
附录 15
第1章绪论
1.1概述
随着低复杂度FPGA器件成本的不断下降，具有灵活性和及时面市优势的FPGA与ASIC相比更有竞争性，在数字消费市场上的应用也急剧增加。第一代Cyclone系列迄今发售了3百多万片，在全球拥有3,000多位客户，对大批量低成本数字消费市场有着巨大的影响，该市场消纳了三分之一的器件。根据GartnerDataquest调查，在2004年光消费电子市场对FPGA需求就将达到3亿9千万美元，预计到2008年，将增加到11亿6千万美元，年复合增长率(CAGR)为31.9%。
同时，CycloneII器件系列也在电信、计算机外设、工业和汽车市场上获得了巨大的进步。CycloneII器件包含了许多新的特性，如嵌入存储器、嵌入乘法器、PLL和低成本的封装，这些都为诸如视频显示、数字电视(DTV)、机顶盒(STB)、DVD播放器、DSL调制解调器、家用网关和中低端路由器等批量应用进行了优化。
成本优化的架构
CycloneII器件采用TSMC90nm低K绝缘材料工艺技术，这种技术结合Altera低成本的设计方式，使之能够在更低的成本下制造出更大容量的器件。这种新的器件比第一代Cyclone产品具有两倍多的I/O引脚，且对可编程逻辑，存储块和其它特性进行了最优的组合，具有许多新的增强特性。
Verilog语言介绍
VerilogHDL是一种硬件描述语言（HDL:HardwareDiscriptionLanguage），是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。VerilogHDL和VHDL是目前世界上最流行的两种硬件描述语言，都是在20世纪80年代中期开发出来的。前者由GatewayDesig