试方法113输出波形11
六结论12附录121部分程序清单12
参考文献14
1
f乒乓球游戏机
摘要
本设计以FPGA为中心，实现在示波器上模拟乒乓球游戏。在FPGA平台控制下，编程实现两路脉宽调制（PWM）波形，采用RC低通滤波分别得到三角波和近似抛物线波，经放大后分别输入至示波器两个输入通道，示波器工作在XY模式。三角波的PWM共分为256个准周期，占空比线性增长，实现三角波上升期间光点（乒乓球）从左到右运动、下降期间则从右向左运动，频率为50Hz；近似抛物线波的PWM共分为128个准周期，占空比按近似抛物线规律增减，频率为50Hz。在两路波形的共同驱动下，光点可实现从左到右、从右到左近似抛物线轨迹运动，以模拟乒乓球游戏。两种波形的放大倍数皆为3～5倍。
关键字FPGA、PWM、RC滤波、运放
1
f一PWM波形形成
1FPGA简介FPGA是FieldProgrammableGateArray的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。本设计主要采用其内部宏模块LPM_ROM1，利用它的特性通过查表产生脉宽调制波。2脉宽调制（PWM）原理及本赛题要求的实现脉宽调制通常用于电气或电子系统中的驱动电压、功率控制，其基本原理是改变驱动信号（方波或矩形波）的占空比或改变频率（分别称为调宽或调频），经过低通滤波后使其平均值变化，从而改变电压或功率。本课题使用FPGA平台，通过软件编程实现输出脉宽调制波。与通常PWM设计的不同之处在于：要求两路PWM波输入以XY模式工作的通用示波器，控制模拟乒乓球的光点以抛物线轨迹在示波管左右之间运动。显然示波器的X、Y轴驱动应该采用不同的脉宽调制方法。要实现赛题要求，X轴方向的控制电压应该是三角波、Y轴方向的控制电压应该是r