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北京邮电大学1数字系统设计实验报告基于CPLD的“郁金香”培养游戏的设计与实现学院：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：指导老师：北京邮电大学2目录一．设计任务要求：......................................................................................................................31.基本要求：................................................................................................................................32.提高要求：................................................................................................................................4二．系统设计：..............................................................................................................................41.设计思路：................................................................................................................................42.总体结构框图：........................................................................................................................5三．仿真波形及波形分析：...........................................................................................................51.总体电路：................................................................................................................................5四．源代码：..................................................................................................................................51.按键消抖：................................................................................................................................52.信号分频：................................................................................................................................63.各种状态的显示........................................................................................................................74.数码管显示：..........................................................................................................................12五．实现功能说明：....................................................................................................................131.已完成基本功能：..................................................................................................................13六．实验故障分析：....................................................................................................................131.点阵无显示：..........................................................................................................................132.数码管显示闪烁：.....................................................................................错误!未定义书签。七．总结和结论：........................................................................................................................131.总结：......................................................................................................................................13北京邮电大学3一．设计任务要求：1.基本要求：1）SW7作为整机开关，打开后点阵全红、全绿交替全亮以2Hz闪烁，同时8个数码管同时亮“8“以2Hz频率闪烁，2秒后进入待播种状态：点阵全灭，数码管DISP7和DISP6显示“00”；2）按动BTN0表示“郁金香”播种，点阵显示如图（1）所示，同时数码管DISP7和DISP6从“00”开始秒计时；3）按动BTN7表示浇水，BTN6表示施肥，累计浇水2次施肥1次后，“郁金香”进入萌芽状态，点阵显示如图（2）；4）浇水至少3次施肥至少2次后，“郁金香”进入含苞状态，点阵显示如图（3）；北京邮电大学45）继续浇水累计至少4次施肥至少3次后，“郁金香”花朵“盛开”，点阵显示如图（4），同时数码管停止秒计时并以2Hz频率闪烁所计时间，表示本次养育成功；6）在“郁金香”培养的各阶段，用数码管DISP4、DISP2和DISP0分别显示该阶段的浇水、施肥和除虫次数，每到新的阶段数字清零重新开始计数；7）在“郁金香”培养过程中任一阶段，如果秒计时达到“39”，则时间显示停留在“39”，点阵上“郁金香”显示变为黄色，表示养育失败；8）按动BTN0表示播种一棵新的“郁金香”，养育成功或失败后可重新播种一棵，养育过程中不能重新播种。2.提高要求：1）增加背景音乐或其它合理的音效：如不同的按键音、成功后播放一曲欢快的乐曲；2）用LCD显示“郁金香”的成长过程并提示应该进行的操作；3）自拟其他功能。二．系统设计：1.设计思路：本实验要求利用可编程实验板进行实验，具体有键盘，点阵，数码显示管等硬件模块，需编写Verilog来实现各个部分内容。具体内容可分为信号分频，计时器，按键消抖，点阵显示，数码管显示等几个模块。2.总体结构框图：北京邮电大学5三．仿真波形及波形分析：1、整体仿真：通过在quatusII中模拟仿真，可以看出当，按下BTN0按键后，数码管显示和点阵显示都出现了变化。按了两下BTN7一下BTN6后，点阵显示“萌芽”状态；按了三下BTN7两下BTN6后。点阵显示“含苞”状态；按了四下BTN7三下BTN6后，点阵显示“盛开”状态，表示养育成功。四．源代码：1、按键消抖:北京邮电大学62、信号分频：北京邮电大学73、各种状态的显示：北京邮电大学8北京邮电大学9北京邮电大学10北京邮电大学11北京邮电大学123、数码管显示：五．实现功能说明：1.已完成基本功能：北京邮电大学131)数码管显示：包括倒计时，记录浇水和施肥的次数，以及最后结束时间的闪烁。2)点阵显示：包括各个种植阶段点阵不同的显示，以及种植失败后的显示。六．实验故障分析：1.点阵无法正确显示：在实验中遇到了点阵无法显示的问题。经检查发现，点阵的行选择信号是低电平，程序中为高电平。修改程序后，故障排除。2.无法正确执行功能：按btn0后，实验板没有反应。经检查发现。可能是按键接触不良，未能触发反应，可以通过更换实验板来和解决问题，如果没有实验板更换，可以更改按键管脚，把btn0换成btn1等。3.数码管显示闪烁：SW9拨开的位置错误，可能造成扫描频率低，引起数码管闪烁。也可能是分频太低，数码管轮换数次太慢，可以通过修改代码解决问题。七．总结和结论：1.总结：请大家自由发挥