EDA程序設計-經典數(shù)字游戲—過河

一、設計任務要求

1、基本要求：

一個人將一只狗、一只貓和一只老鼠渡過河的經典游戲用模塊實現(xiàn);

游戲要求：獨木舟1次只能裝載人和1只動物，且貓狗、貓鼠不能友好相處，設計過河方案，將三只動物安全渡過河，則游戲勝利結束。

• • 用LED以適當?shù)姆绞奖硎靖鞣N動物、河和獨木舟以及過河的動作；；
  • 以數(shù)碼管顯示完成游戲所經歷的過河次數(shù)；；
  • 調置復位鍵，當游戲失敗后，以LED顯示或數(shù)碼管顯示E等方式來表示此時程序掛起，按復位鍵課重新開始新一輪游戲。；

2、設計方案

1、設計思路：

本課程設計我們采用了有限狀態(tài)機來實現(xiàn)本游戲。本設計硬件主要有5個按鍵10個LED燈以及2個數(shù)碼管；5個按鍵用來表示輸入以及復位按鍵，14個LED分別用來顯示河兩岸狀態(tài)與進行過河的狀態(tài)以及輸贏的情況；2個數(shù)碼管用來顯示所經歷的過河次數(shù)。

具體步驟如下：

1. 首先拿到題目開始研究游戲可能出現(xiàn)的狀態(tài)，畫出狀態(tài)轉換圖。

2. 根據(jù)狀態(tài)轉換圖，編寫出程序進行調試仿真。

3．調試仿真通過，開始設計需要的模塊，分頻，去抖，進制轉換等模塊。

4. 模塊設計完成后，連接原理圖。

5. 定義管腳，最終能在試驗箱上顯示結果

2、系統(tǒng)組成：

過河游戲電路主要由狀態(tài)控制模塊，時鐘分頻模塊，按鍵去抖模塊，計數(shù)模塊，十進制轉換模塊組成。如圖下圖所示

二、硬件電路設計

1、按鍵模塊

設有5個按鍵：一個復位鍵，四個過河狀態(tài)控制的按鍵，通過按相應的鍵控制相應的狀態(tài)轉換。

2、顯示模塊

?? 設有14個LED燈，2個數(shù)碼管。LED燈中分兩部分，LED0-LED3中四個表示河對岸的狀態(tài)，LED6表示游戲錯誤，LED7表示游戲成功；LED8-LED11中四個表示另一岸的狀態(tài)。LED12-LED15表示正在運動的狀態(tài)。2個數(shù)碼管顯示游戲所用步數(shù)。

三、軟件設計

采用Quartus II作為開發(fā)工具對可編程邏輯器件FPGA的編程，底層由Verilog HDL語句實現(xiàn)，頂層使用原理圖實現(xiàn)。軟件設計由狀態(tài)控制模塊，時鐘分頻模塊，按鍵去抖模塊，十進制轉換模塊四部分組成，由于輸入時鐘為50MHZ，因此使用分頻模塊輸出50HZ的方波，給控制模塊提供信號，控制模塊輸出的計數(shù)輸入給數(shù)碼管顯示譯碼模塊，按鍵消抖模塊的作用是為了消除按鍵抖動而設立的。

?借鑒于此紛傳