数字电路实验-打地鼠游戏设计与实现.docx

信息与通信工程学院 数字电路实验报告 题目：打地鼠游戏的设计与实现 姓 班 学  名: 级: 号: 班内序号: 指导教师: 实验日期: 1 目录 1、设计课题的任务与要求……………………………………………………… 03 2、系统设计……………………………………………………………………… 3 2.1 设计思路……………………………………………………………… 0 3 2.2 总体框图……………………………………………………………… 0 3 2.3 分块设计……………………………………………………………… 0 3 3、仿真波形及波形分析………………………………………………………… 4 3.1 分频器………………………………………………………………… 0 4 3.2 随机数产生模块……………………………………………………… 0 4 3.3 防抖模块……………………………………………………………… 0 5 3.4 点阵显示模块………………………………………………………… 0 5 3.5 键盘控制模块………………………………………………………… 0 6 3.6 计分模块……………………………………………………………… 0 6 3.7 计时模块……………………………………………………………… 0 6 3.8 译码器模块…………………………………………………………… 0 7 4、源程序………………………………………………………………………… 07 4.1 分频器………………………………………………………………… 0 7 4.2 随机数产生模块……………………………………………………… 0 8 4.3 防抖模块……………………………………………………………… 1 0 4.4 点阵显示模块………………………………………………………… 1 0 4.5 键盘控制模块………………………………………………………… 1 2 2 4.6 计分模块……………………………………………………………… 1 3 4.7 计时模块……………………………………………………………… 1 4 4.8 译码器模块…………………………………………………………… 1 5 功能说明及资源利用情况………………………………………………… 01 6 故障及问题分析…………………………………………………………… 01 6 总结与结论……………………………………………………………………17 一、 设计任 务与 要求 设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏，采用用8×8 双色点阵显示游戏界面，其中游戏边 界采用绿色LED 显示，随机出现的地鼠采用红色LED 显示，游戏有16 个洞穴。 游戏洞穴每次随机出现一个地鼠，每个地鼠的最长保持时间为2 秒，2 秒后随机出现下一个 地鼠。以4×4 键盘的按键代表锤子，16 个洞穴与16 个按键一一对应，一旦锤子在2 秒内击中地鼠，地 鼠消失，数码管计分器分数加1 分；若锤子一直没有击中地鼠，2 秒后该地鼠消失。用两个数码管显示游 戏成绩，当游戏成绩达到10 分时游戏结束，点阵显示字符“V”。 用两个数码管对整个游戏进行倒计时，当游戏时间超过59 秒而成绩未达到10 分时，游戏失 败，点阵显示字符“X”。 按复位键重新开始游戏，并开始倒计时。 二、 系统设计 2.1 设计思路 地鼠显示：4*4的红色点阵 边界显示：6*6的绿色点阵 结束画面：绿色的“V”形胜利画面，红色的“X”形失败画面 计时和计分显示：各用2个数码管，共4个数码管 锤子控制：4*4的键盘 开关控制：1个拨码开关 3 用拨码开关开始游戏，6*6绿色点阵常亮，红色点阵亮的位置表示地鼠出现，按下相应的键盘即算 打中，计1分，记到10分游戏结束显示绿色“V”。游戏时间共计60秒，时间为0，分数未到10分， 游戏结束显示红色“X”。用50MHz作为基本信号源，分频得到500Hz和1Hz。 2.2 总体框图 2.3  分块设计 A.游戏准备模块： 1.随机数产生模块：将一个4位的二进制数的第一位与最后一位进行异或运算后，作为随 机数种子，并且每次运算完将前三位与种子进行合并，产生周期为21的伪随机数，通过计数控制 地鼠持续2秒，通过返回的得分信号改变得分后地鼠的位置。 B.游戏核心模块： 点阵显示模块：用于显示地鼠和边界，以及结束时胜利或失败的画面。 键盘控制模块：通过对地鼠对应位置的列进行扫描，比较返回的键盘行信号，打到地鼠 即输出得分脉冲信号。 C.进程显示模块： 计分模块：通过接收得分脉冲信号，进行计分，每次开始预制值为‘0’。 计时模块：使用1Hz的时钟信号进行倒计时，每次减1，开始时预制值为‘60’。 D.辅助模块： 分频器模块：将50MHz的信号分频成1Hz用于计时和500H