EDA程序設(shè)計-經(jīng)典數(shù)字游戲—過河

一、設(shè)計任務(wù)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(jīng)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(shè)計過河方案，將三只動物安全渡過河，則游戲勝利結(jié)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(jīng)歷的過河次數(shù)；；
  • 調(diào)置復(fù)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(fù)位鍵課重新開始新一輪游戲。；

2、設(shè)計方案

1、設(shè)計思路：

本課程設(shè)計我們采用了有限狀態(tài)機來實現(xiàn)本游戲。本設(shè)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(fù)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(jīng)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(zhuǎn)換圖。

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

3．調(diào)試仿真通過，開始設(shè)計需要的模塊，分頻，去抖，進制轉(zhuǎn)換等模塊。

4. 模塊設(shè)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(jié)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(zhuǎn)換模塊組成。如圖下圖所示

二、硬件電路設(shè)計

1、按鍵模塊

設(shè)有5個按鍵：一個復(fù)位鍵，四個過河狀態(tài)控制的按鍵，通過按相應(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(shè)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(shè)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(zhuǎn)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(shè)立的。

?借鑒于此紛傳