Quartus拔河游戏机VHDL代码

名称：Quartus拔河游戏机VHDL代码

软件：Quartus

语言：VHDL

代码功能：

题目五 电子拔河游戏机

电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛游戏电路。由一排发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲乙双方通过按纽开关使发光二极管向一方的终点延伸，当延伸到某方的最后一个发光二极管时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。

基本要求：

1、设计一个能进行拔河游戏的电路。

2、电路使用 9 个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。

3、游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快， 亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。

4、亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用， 输出保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。

5、用数码管显示获胜者的盘数。

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演示视频：

设计文档：

1. 工程文件

2. 程序文件

顶层电路

代码

3. 程序编译

4. RTL图

状态图

5. 仿真图

整体仿真图

功能：电路使用 9 个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。 游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快， 亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。 亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用， 输出保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。用数码管显示获胜者的盘数。

按键检测模块

模块功能：按键按下后，输出一个脉冲信号指示按键按键

拔河控制模块

模块功能：控制led灯根据按键移动，左移或者右移，发光二极管向一方的终点延伸，

当延伸到某方的最后一个发光二极管时，则该方获胜，此时双方按钮均 无作用， 输出保持，记录此时的分数

显示模块

模块功能：用数码管显示获胜者的盘数 ，分别显示游戏双方的或者盘数，采用扫描式的数码管，数码管为共阳极。

部分代码展示:

LIBRARY ieee;
   USE ieee.std_logic_1164.all;
   USE ieee.std_logic_unsigned.all;
--控制模块
ENTITY bahe_ctrl IS
   PORT (
      clk       : IN STD_LOGIC;--标准时钟
      reset_n        : IN STD_LOGIC;--复位信号，低有效 
reset_cnt        : IN STD_LOGIC;--计数复位信号，低有效 
      shift1       : IN STD_LOGIC;--选手1
      shift2       : IN STD_LOGIC;--选手2
      led            : OUT STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0);--9个led
   win1_times     :OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);--1号获胜次数
   win2_times     :OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)--2号获胜次数
   );
END bahe_ctrl;
ARCHITECTURE behave OF bahe_ctrl IS
   
   TYPE State_type IS (s_idle, s_start, s_left_shift, s_right_shift, s_win_1, s_win_2);  -- 定义状态
   SIGNAL state : State_Type;    -- 创建信号
   SIGNAL game_led      : STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0) := "000010000";
SIGNAL win1_num      : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) := "0000000000000000";
SIGNAL win2_num      : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) := "0000000000000000";
BEGIN
   PROCESS (clk)
   BEGIN
      IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         IF ((NOT(reset_n)) = '1') THEN
            state <= s_idle;
         ELSE
            CASE state IS
               WHEN s_idle =>--复位状态
                     state <= s_start;
               WHEN s_start =>--游戏中
                  IF (game_led = "100000000") THEN
                     state <= s_win_1;--1号赢
                  ELSIF (game_led = "000000001") THEN
                     state <= s_win_2;--2号赢
                  ELSIF (shift1 = '1') THEN
                     state <= s_left_shift;--led左移
                  ELSIF (shift2 = '1') THEN
                     state <= s_right_shift;--led右移
                  ELSE
                     state <= s_start;
                  END IF;
               WHEN s_left_shift =>--led左移
                  state <= s_start;
               WHEN s_right_shift =>--led右移
                  state <= s_start;
               WHEN s_win_1 =>
                  state <= s_win_1;--1号赢
               WHEN s_win_2 =>
                  state <= s_win_2;--2号赢
               WHEN OTHERS =>
            END CASE;
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;
   
   
   PROCESS (clk)
   BEGIN
      IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         IF ((NOT(reset_n)) = '1') THEN--复位
            game_led <= "000010000";
         ELSIF (state = s_left_shift) THEN
            game_led <= (game_led(7 DOWNTO 0) & '0');--led左移
         ELSIF (state = s_right_shift) THEN
            game_led <= ('0' & game_led(8 DOWNTO 1));--led右移
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;
   PROCESS (clk)
   BEGIN
      IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         IF ((NOT(reset_cnt)) = '1') THEN--复位
            win1_num <= "0000000000000000";
         ELSIF (state = s_start and game_led = "100000000") THEN----1号赢
            win1_num <=win1_num+ "0000000000000001";--加1
         ELSE
win1_num <=win1_num;
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;   
   PROCESS (clk)
   BEGIN
      IF (clk'EVENT AND clk = '1') THEN
         IF ((NOT(reset_cnt)) = '1') THEN--复位
            win2_num <= "0000000000000000";
         ELSIF (state = s_start and game_led = "000000001") THEN----2号赢
            win2_num <=win2_num+ "0000000000000001";--加1
         ELSE
win2_num <=win2_num;
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;
--输出
win1_times<=win1_num;
win2_times<=win2_num;
   led <= game_led;
END behave;

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