基于FPGA的乒乓球游戲的設計與實現

代碼分析：

首先簡單介紹Avalon總線。SOPCBuilder自動生成的Avalon交換架構是針對系統處理器和外設的專用互聯需求進行優化。Avalon總線可以連接許多外部設備，如定時器／計數器，外部三態橋接，外部SRAM接口，UART，LCD接口，用戶邏輯接口JTAG，UARTC，并行I／O等。代碼中，IOWR_ALTERA_AVALON_UART_STATUS()函數可以完成向串口發送數據的任務，IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA()函數則可以給內部工程發送并行數據，控制占空比的值。

在中斷服務函數中，通過設置標志位變量flag辨別是否為雙擊命令。在確定擊球方式后生成cmd的四種狀態。cmd為全局變量，在main()函數中實現狀態的選擇。

3．4小球運動程序

程序分析：

該段程序是主函數main()的關鍵部分，其中數組xlabel[50]是小球在X軸方向的運動軌跡，軌跡方程是xlabel=i×5。數組ylabel[50]和ylabel2[50]是小球在Y方向的兩個軌跡，軌跡方程分別為ylabel=-0．007i2+1．792i和ylabel2=-0．013i2+3．328i，其中i是小球運動的變量，在for循環函數中勻速增加或減小。當出現break時小球運動方向改變。當i=0或者i=49時，說明小球觸壁卻沒能遭到有效擊球，判定一方得分，通過UART發送指令在單片機上顯示比分。delay()函數用來控制小球的運動速度。

4實驗結果

將程序燒寫到FPGA芯片內部，在NiosII開發環境下運行RunasNiosⅡHardware。把低通濾波器的兩個輸出通道分別接到雙蹤示波器的輸入端。觀察到示波器上顯示出小球沿著拋物線軌跡來回運動，并可以通過按鍵實現擊球命令改變小球運動。

5結束語

本實驗可以進行適當改進。比如小球軌跡可以選用三個或三個以上更加豐富的軌道碼表，這樣小球的運動軌跡將更加多樣。還可以設立對游戲難度的設置，改變對小球的運動速度，這個想法可以在中斷服務函數通過對delay()函數進行實參的變換而實現。