EDA程序設(shè)計(jì)-經(jīng)典數(shù)字游戲—過(guò)河

一、設(shè)計(jì)任務(wù)要求

1、基本要求：

一個(gè)人將一只狗、一只貓和一只老鼠渡過(guò)河的經(jīng)典游戲用模塊實(shí)現(xiàn);

游戲要求：獨(dú)木舟1次只能裝載人和1只動(dòng)物，且貓狗、貓鼠不能友好相處，設(shè)計(jì)過(guò)河方案，將三只動(dòng)物安全渡過(guò)河，則游戲勝利結(jié)束。

• • 用LED以適當(dāng)?shù)姆绞奖硎靖鞣N動(dòng)物、河和獨(dú)木舟以及過(guò)河的動(dòng)作；；
  • 以數(shù)碼管顯示完成游戲所經(jīng)歷的過(guò)河次數(shù)；；
  • 調(diào)置復(fù)位鍵，當(dāng)游戲失敗后，以LED顯示或數(shù)碼管顯示E等方式來(lái)表示此時(shí)程序掛起，按復(fù)位鍵課重新開(kāi)始新一輪游戲。；

2、設(shè)計(jì)方案

1、設(shè)計(jì)思路：

本課程設(shè)計(jì)我們采用了有限狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)本游戲。本設(shè)計(jì)硬件主要有5個(gè)按鍵10個(gè)LED燈以及2個(gè)數(shù)碼管；5個(gè)按鍵用來(lái)表示輸入以及復(fù)位按鍵，14個(gè)LED分別用來(lái)顯示河兩岸狀態(tài)與進(jìn)行過(guò)河的狀態(tài)以及輸贏的情況；2個(gè)數(shù)碼管用來(lái)顯示所經(jīng)歷的過(guò)河次數(shù)。

具體步驟如下：

1. 首先拿到題目開(kāi)始研究游戲可能出現(xiàn)的狀態(tài)，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

2. 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，編寫(xiě)出程序進(jìn)行調(diào)試仿真。

3．調(diào)試仿真通過(guò)，開(kāi)始設(shè)計(jì)需要的模塊，分頻，去抖，進(jìn)制轉(zhuǎn)換等模塊。

4. 模塊設(shè)計(jì)完成后，連接原理圖。

5. 定義管腳，最終能在試驗(yàn)箱上顯示結(jié)果

2、系統(tǒng)組成：

過(guò)河游戲電路主要由狀態(tài)控制模塊，時(shí)鐘分頻模塊，按鍵去抖模塊，計(jì)數(shù)模塊，十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊組成。如圖下圖所示

二、硬件電路設(shè)計(jì)

1、按鍵模塊

設(shè)有5個(gè)按鍵：一個(gè)復(fù)位鍵，四個(gè)過(guò)河狀態(tài)控制的按鍵，通過(guò)按相應(yīng)的鍵控制相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

2、顯示模塊

?? 設(shè)有14個(gè)LED燈，2個(gè)數(shù)碼管。LED燈中分兩部分，LED0-LED3中四個(gè)表示河對(duì)岸的狀態(tài)，LED6表示游戲錯(cuò)誤，LED7表示游戲成功；LED8-LED11中四個(gè)表示另一岸的狀態(tài)。LED12-LED15表示正在運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。2個(gè)數(shù)碼管顯示游戲所用步數(shù)。

三、軟件設(shè)計(jì)

采用Quartus II作為開(kāi)發(fā)工具對(duì)可編程邏輯器件FPGA的編程，底層由Verilog HDL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，頂層使用原理圖實(shí)現(xiàn)。軟件設(shè)計(jì)由狀態(tài)控制模塊，時(shí)鐘分頻模塊，按鍵去抖模塊，十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊四部分組成，由于輸入時(shí)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(hào)，控制模塊輸出的計(jì)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(dòng)而設(shè)立的。

?借鑒于此紛傳