EDA程序设计-经典数字游戏—过河

一、设计任务要求

1、基本要求：

一个人将一只狗、一只猫和一只老鼠渡过河的经典游戏用模块实现;

游戏要求：独木舟1次只能装载人和1只动物，且猫狗、猫鼠不能友好相处，设计过河方案，将三只动物安全渡过河，则游戏胜利结束。

• • 用LED以适当的方式表示各种动物、河和独木舟以及过河的动作；；
  • 以数码管显示完成游戏所经历的过河次数；；
  • 调置复位键，当游戏失败后，以LED显示或数码管显示E等方式来表示此时程序挂起，按复位键课重新开始新一轮游戏。；

2、设计方案

1、设计思路：

本课程设计我们采用了有限状态机来实现本游戏。本设计硬件主要有5个按键10个LED灯以及2个数码管；5个按键用来表示输入以及复位按键，14个LED分别用来显示河两岸状态与进行过河的状态以及输赢的情况；2个数码管用来显示所经历的过河次数。

具体步骤如下：

1. 首先拿到题目开始研究游戏可能出现的状态，画出状态转换图。

2. 根据状态转换图，编写出程序进行调试仿真。

3．调试仿真通过，开始设计需要的模块，分频，去抖，进制转换等模块。

4. 模块设计完成后，连接原理图。

5. 定义管脚，最终能在试验箱上显示结果

2、系统组成：

过河游戏电路主要由状态控制模块，时钟分频模块，按键去抖模块，计数模块，十进制转换模块组成。如图下图所示

二、硬件电路设计

1、按键模块

设有5个按键：一个复位键，四个过河状态控制的按键，通过按相应的键控制相应的状态转换。

2、显示模块

   设有14个LED灯，2个数码管。LED灯中分两部分，LED0-LED3中四个表示河对岸的状态，LED6表示游戏错误，LED7表示游戏成功；LED8-LED11中四个表示另一岸的状态。LED12-LED15表示正在运动的状态。2个数码管显示游戏所用步数。

三、软件设计

采用Quartus II作为开发工具对可编程逻辑器件FPGA的编程，底层由Verilog HDL语句实现，顶层使用原理图实现。软件设计由状态控制模块，时钟分频模块，按键去抖模块，十进制转换模块四部分组成，由于输入时钟为50MHZ，因此使用分频模块输出50HZ的方波，给控制模块提供信号，控制模块输出的计数输入给数码管显示译码模块，按键消抖模块的作用是为了消除按键抖动而设立的。

 借鉴于此纷传