基于FPGA的乒乓球游戏的设计与实现

代码分析：

首先简单介绍Avalon总线。SOPCBuilder自动生成的Avalon交换架构是针对系统处理器和外设的专用互联需求进行优化。Avalon总线可以连接许多外部设备，如定时器／计数器，外部三态桥接，外部SRAM接口，UART，LCD接口，用户逻辑接口JTAG，UARTC，并行I／O等。代码中，IOWR_ALTERA_AVALON_UART_STATUS()函数可以完成向串口发送数据的任务，IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA()函数则可以给内部工程发送并行数据，控制占空比的值。

在中断服务函数中，通过设置标志位变量flag辨别是否为双击命令。在确定击球方式后生成cmd的四种状态。cmd为全局变量，在main()函数中实现状态的选择。

3．4小球运动程序

程序分析：

该段程序是主函数main()的关键部分，其中数组xlabel[50]是小球在X轴方向的运动轨迹，轨迹方程是xlabel=i×5。数组ylabel[50]和ylabel2[50]是小球在Y方向的两个轨迹，轨迹方程分别为ylabel=-0．007i2+1．792i和ylabel2=-0．013i2+3．328i，其中i是小球运动的变量，在for循环函数中匀速增加或减小。当出现break时小球运动方向改变。当i=0或者i=49时，说明小球触壁却没能遭到有效击球，判定一方得分，通过UART发送指令在单片机上显示比分。delay()函数用来控制小球的运动速度。

4实验结果

将程序烧写到FPGA芯片内部，在NiosII开发环境下运行RunasNiosⅡHardware。把低通滤波器的两个输出通道分别接到双踪示波器的输入端。观察到示波器上显示出小球沿着抛物线轨迹来回运动，并可以通过按键实现击球命令改变小球运动。

5结束语

本实验可以进行适当改进。比如小球轨迹可以选用三个或三个以上更加丰富的轨道码表，这样小球的运动轨迹将更加多样。还可以设立对游戏难度的设置，改变对小球的运动速度，这个想法可以在中断服务函数通过对delay()函数进行实参的变换而实现。