【FPGA实验4】举重比赛机制

举重比赛有三名裁判，当运动员将杠铃举起后，须有两名或两名以上裁判认可，方可判定试举成功，若用A、B、C分别代表三名裁判的意见输入，同意为1，否定为0;F为裁判结果输出，试举成功时F=1，试举失败时F=0。

一、分析与Verilog代码

真值表：

A	B	C	F
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

因而可以得到 F = (A&&B) || (A&&C) ||(B&&C)

Verilog代码：

module test(
   input wire A,
   input wire B,
   input wire C,
   output wire F);
   

 reg result=0;
 
 always @(A,B,C)

    result = (A&&B) || (A&&C) ||(B&&C);

 assign F = result;

endmodule

二、软件仿真

tb文件：

module test_tb();

wire result;
reg [3:0] count;
reg A, B, C;
reg clk;

always #5 clk=~clk;

initial begin
    clk<=0;
    A<=0;
    B<=1;
    C<=1;
    count<=1'b0;
end

always @ (posedge clk) begin
    if (count == 4'd2) begin
        A<=~A;
    end
    else if(count ==4'd4)begin
        B<=~B;
        
    end
    else begin
        C=~C;
    end
    if (count==4'd4)begin
        count<=4'b0;
        end
        else begin
    count<=count+1'b1;
    end

end

test u_test(
    .A      (A),
    .B      (B),
    .C      (C),
    .F      (result)
);


endmodule

仿真结果：

当同一时刻，A、B、C中有大于等于两个为高电平时，输出为高电平。

三、硬件箱实现

裁判A、B、C通过按键K1、K2、K3输入自己的结果，若通过，则绿色的LED灯L2亮起；若不通过，LED不亮。

1、代码调整

由于led是低电平驱动，所以需要对代码的最后做一点小的修改:

 assign F = result;

↓ ↓ ↓

 assign F = !result;

整体代码如下：

module test(
   input wire A,
   input wire B,
   input wire C,
   output wire F);
   

 reg result=0;
 
 always @(A,B,C)

    result = (A&&B) || (A&&C) ||(B&&C);

 assign F = result;

endmodule

2、实现

编译没有问题后可以查看一下RTL图：

接着进行引脚分配，引脚分配结果如下：

分配完引脚之后再编译一次，接着进行sof文件的烧录。

用下载线将按键接口JX22连接到JP5，将按键接口JX5连接到JP1，JTAG接口用下载线连接到电脑的USB口。

（为什么要这样接线可以参考《【FPGA实验2】二进制转为格雷码》中的【三、实验箱实验】➡️【3、引脚分配】。）

4、实验结果

【FPGA实验1.5】举重裁判机制

Foever young，always tearful.