VHDL贪吃蛇报告.docVIP

电子制作 简易贪食蛇游戏机 学院：电气信息工程学院 专业：信息工程 姓名：地力亚尔 学号一 .设计课题的任务要求 用一个 8×8 点阵做为基本显示屏，4 个连续移动的的发光点表示一条蛇，用任意出现的一个亮点表示老鼠，用4 个排成一条线的发光点表示“墙”，用四个按键控制蛇的运动方向，完成贪食蛇游戏，蛇撞“墙”、边或者游戏时间到，则游戏结束。 1. 老鼠出现的地方是随机的，在某个地点出现的时间是蛇走15步的时间，如果15步之内没有被吃掉，它就会在其它地方随机出现； 2. 用数码管显示得分情况和游戏的剩余时间（时间满为0~49共50秒），每吃掉一只老鼠就加一分。 二．系统设计 1 设计思路： 根据8×8点阵共有64个点，设置含有64个状态的状态机。状态的转移方式由当前方向决定，由于设置蛇共有4个点，因而输出为4个状态。通过方向状态机控制“贪食蛇”移动的方向，通过移动状态机实现“贪食蛇”四个点（4个状态）位置的改变。后将此4状态输出到循环显示电路，通过计数器循环显示当前“贪食蛇”所在位置，通过方向控制键的随机性设置随机显示改变老鼠的位置，通过坐标判断来改变蛇的状态和得分。最后利用循环实现并行到串行的装换，后经译码电路输出。 2 总体框图： (1)系统结构图 （2）逻辑流程图 流程图 是 MDS图 （3）功能模块图 3 模块设计 分频模块+RESET鼠位控制模块： 分频器：因为原有低频时钟为1MHZ，故11将时钟周期设为CLK的1024倍能比较好的识别和操作。其中，点阵显示扫描模块和数码管显示模块以CLK为时钟工作，贪食蛇的游戏过程设定是按CLK的1024倍时钟周期来运行。 RESET控制和鼠位：RESET由SW1控制，当RESET置1时，鼠位初始化为最初值，蛇的死亡状态DEATH置为1，由于在不同进程中不能对同一信号赋值因此鼠位置TX、TY和蛇死亡状态DEATH都在该进程中赋值。 两部分if语句:⑴.当总计时时间为满49秒时，蛇重置为活动状态DEATH=‘0’，当总计时时间为0秒时，蛇状态DEATH=‘1’，在总时间计时期间如果蛇撞到墙则蛇状态DEATH=‘1’。 ⑵.当蛇状态DEATH=‘1’，或是鼠15步倒计时时间到， 或是蛇吃到鼠，则鼠的位置根据当前方向键的随机性来重新赋值。 改模块曾经尝试将分频与控制模块分开成两个进程，但是增加了宏单元使用，为了实验的可完成性故将两个模块并为一个进程。 游戏模块： 游戏初始化： 时钟周期为clk的1024倍即TMP（9）。8*8的点阵共64位的状态机，蛇是输出4个状态的状态机。在游戏开始时，蛇、鼠的位置初始化，倒计时时钟、老鼠时钟、得分显示、蛇的初始运动方向向右。 1.鼠： 老鼠15步时钟倒计时。如果鼠被蛇吃掉则计分加1。 2.总倒计时： 一但总时间到或游戏重新开始，倒计时重新赋值。 3.蛇： 根据输入的方向键信号，改变方向控制信号TURN的只，进而改变蛇头坐标。蛇身坐标按照前一位置的坐标依次赋值。在这过程中判断： 当蛇的输入方向与本身运动方向相对时，则蛇不改变运动方向，即蛇本来向上运动，方向向下的操作将不起作用。 当蛇的坐标和运动方向会撞边时，蛇的生存状态改为死，游戏自动重启。 显示模块： 因为所有状态不能同时显示，故循环显示电路分别扫描。CLK时钟下以6为周期循环，根据视觉暂留则可看到较为稳定的画面。 T=0时，扫描老鼠坐标。 T=1时，扫描蛇头坐标和左数第一个数码管为SCORE显示 T=2时，扫描蛇身2坐标 T=3时，扫描蛇身3坐标和左数第三个数码管为总计时高位计时显示 T=4时，扫描蛇身4坐标。 T=5时，扫描墙的坐标和左数第四个数码管为总计时的低位计时显示。 功能说明： 1 游戏重置：拨码开关SW1置‘1’时，游戏重启。蛇位置、老鼠位置初始化，得分显示为0，倒计时显示为40. 2方向控制：btn1、btn2、btn3、 btn4、分别对应控制蛇的左、下、上、右来移动蛇身。 3 当蛇撞墙时，蛇死，游戏重启。 4 当蛇撞边时，蛇死，游戏重启。 5 当蛇吃到老鼠时，计分加1，老鼠改变位置。 6 当蛇在老鼠的时钟内未吃到老鼠时，老鼠改变位置。 7 当蛇在总时间倒计时时钟到时之时，游戏自动重启。 三．仿真波形和波形分析 此图为TMP(1)即2倍CLK分频时钟情况下的波形图。如图中所示，设置游戏玩家一直按向上按键，可观察到波形的行列值的变化。由于程序初始设计时行列和点阵行列不一致。 ○○○○○○○○ ●○○○○○○○ ○○○○○○○○ ●○○○○○○○ ○○○○○●○○ ●○○○○○○○ ○○○●○●○○ ●○○○●○○○ ○○○○○●○○ ○○○○○○○○ ○○○○○●○○ ○○●●●●○