躲避障碍游戏.docVIP

深圳大学研究生试题纸 学院 信息工程学院 专业 集成电路工程，电子与通信工程 课程名称 数字系统设计 拟题人 审题人 课程设计：采用FPGA实现一个VGA显示的小游戏 基本要求： 采用Verilog语言在Spartan3A FPGA开发板实现该设计 该游戏应该采用纯逻辑实现，不能在FPGA内部嵌入CPU或者外接CPU 该游戏应该有VGA接口输出 该游戏应该具有按键或者其他输入方式 游戏的复杂度将作为一个评分依据 游戏的创新性和可玩性将作为一个加分依据 设计报告要求： 报告的格式采用标准的深圳大学设计报告格式。 报告中应提供CPU的工作流程说明，如果实现了高级要求，应提供新增功能的说明和介绍。 报告中应包括ASM图, 以及verilog代码，并且代码应该与ASM图相一致。 设计报告应包括该电路的verilog仿真。 设计报告应该有布局布线后资源利用以及运行速度的评价结果。 深圳大学研究生课程论文 题目 基于FPGA实现VGA的小游戏 成绩 专业 电子与通信工程 课程名称 数字系统设计 年级 2014届 姓名 李曼曼 学 号 2141130208 时间 2015 年 1 月 15 号 任课教师 徐渊 目 录 摘要（关键词） 1 1.游戏功能概述 2 2.系统分析和方案 3 3.硬件电路设计 4 3.1 游戏的硬件组成 4 3.2 VGA控制模块设计 4 3.3 移动和控制模块设计 8 3.4 按键消抖模块设计 18 4.端口配置 22 5.游戏设计结果 24 5.1 软件调试结果 24 5.2 总结 26 摘 要 本次课程设计介绍了用FPGA来驱动VGA显示躲避障碍游戏的具体实现方法。躲避障碍的游戏规则是玩家使用方向键操控一个方块不断躲避障碍，同时方块若果到达指定位置则游戏胜利，当方块碰到障壁时游戏结束。本课程设计采用Verilog HDL语言编写，VGA显示，状态机等相关知识。 关键词：FPGA ；VGA ；Verilog HDL；躲避障碍游戏 1 游戏功能概述 游戏的主要功能设计如下： （1）方块在整个屏幕边框内可以通过按键上下左右控制进行移动； 设置屏幕分辨率为600*800，边框宽度为5，并且颜色为黄色。方块大小为60*60颜色为红色，游戏中设有四个不断垂直下落的长方块障碍物，障碍物的长度为200，宽度为10，以不同的速率下降。在屏幕的左上方还有一个特定的区域，没用颜色显示，有特定的坐标位置。 （2）障碍物自发下落，； 游戏中有四个不同颜色的障碍长方块，不断下落。当小方块碰到长方块时，游戏界面停止，进入到死亡状态，障碍物也消失。 （3）游戏的三个状态和三个不同界面 当通过按键对小方块进行上下左右移动时，游戏一直停留在游戏界面。如果小方块碰到四个当中任何一个障碍物，则游戏结束并显示一个“N”的标志表示死亡。如果小方块到达指定的左上方区域，则游戏胜利，并显示一个“Y”的标志即游戏获胜。不管游戏胜利或者结束，按下复位键，游戏又重新开始。 综上，本游戏设置四个按键控制小方块的移动，障碍物则自己不断下落。A7 为上按键，M4为下按键，G11为左按键，G12为右按键。游戏通过P11开关设定为游戏的复位键，让游戏重新开始。 2 系统分析和方案 2.1系统分析 本设计采用VGA显示的方式将游戏展现出来。游戏中玩家通过四个按键控制方块的身体上下左右移动来到达指定位置以获得胜利，如果方块撞到障碍物，则游戏失败。 所要设计的躲避障碍游戏基于FPGA芯片为硬件，采用Verilog HDL语言编写程序。在本设计中，有个5按键，分别是上、下、左、右和复位按键。它们都是输入信号，输出是VGA，在电脑屏幕实现VGA显示游戏画面。其系统设计结构框图如2.1所示。 图2.1 躲避障碍游戏系统设计结构框图 电源给BASYS 2开发板供电，将程序下载到BASYS 2开发板上，用VGA线将显示器与开发板相连接，在通电情况下，游戏在显示器上显示，可通过开发板上按键控制方块的运动状态。 3