数字电路与逻辑设计综合实验报告

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1、数字电路与逻辑设计实验报告打地鼠游戏学院：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：班内序号：【实验任务及要求】一．基本要求：1.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，如图1所示。2.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

2、戏成绩，当游戏成绩达到10分时游戏结束，点阵显示字符“V”。3.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”。4.按复位键重新开始游戏，并开始倒计时。二、提高要求：增加游戏难关，在边界内每次随机出现两个地鼠，两个地鼠的最长保持时间均为2秒，2秒后随机出现下两个地鼠，锤子击中一个地鼠加1分，当游戏成绩达到20分而且游戏时间未超过59秒时，游戏结束，显示字符“V”，否则显示字符“X”。三、自拟功能：1.游戏暂停功能，按暂停键游戏计分和时间均暂定，解除暂停后游戏继续，倒计时继续。2.打中地鼠有蜂鸣器鸣响

3、，提示。【游戏说明】本实验利用开发板模拟打地鼠游戏，总体上实现了60秒倒计时，点阵出点，及时按下对应按键后后用数码管显示计分，并用点阵显示游戏结果。1.拨动复位拨码开关，点阵显示绿色6*6边框，倒计时开始，4*4点阵开始随机出现出点。2.未击中与出点坐标相对应的按键，点停留2s后出现下一个位置随机的点；若被打中，蜂鸣器鸣响，点消失数码管显示计分加1，出现下一个位置随机的点。3.60s倒计时内分数达到10，游戏成功，点阵显示绿色V；60s内分数未达到，游戏失败，点阵显示红色X。4.拨动暂停开关，游戏暂停，再次拨动开关，游戏继续，倒计时继续。【系统设计】一．设

4、计思路打地鼠游戏的设计与实现主要可分为游戏控制和游戏显示两个部分，核心部分是4*4矩阵键盘与点阵随机出现点对应，判断是否按下对应按键，并对正确操作计分。点阵显示游戏界面，出现位置随机的表示“地鼠”的点，随机以伪随机的方法实现，以及根据计分和计时的综合判断显示游戏成功或者失败的最终结果。行扫描的原理实现点阵的显示，用数组row，col输出确定8*8点阵的各个点位置，并且以colg，colr输出绿色，红色点以区别游戏界面和地鼠。七段数码管在输出的选位信号cat控制下同时显示得分和倒计时，当判断点阵出点位置与按下按键对应成功，success信号触发加一，触发蜂鸣

5、器鸣响。得分累加到10，stop1置1点阵显示游戏成功界面，倒计时到00，stop2置1点阵显示游戏失败界面。拨动暂停拨码开关，将分频器模块输出的时钟信号，即为其他模块的输入时钟置0，实现游戏暂停。二．系统总体框图1、系统硬件结构框图1、总体框架图3、模块划分图4、模块间信息传递4、ASM图4、MDS图7．其他4*4矩阵键盘原理图开发平台实验板（1）EPM1270T144C5器件（2）144引脚（3）最大延迟时间5ns【分模块设计实现】3.1.1文件名：super.bdf--功能：顶层模块Super:项目名称；Clk：实验板内部晶振时钟；Clear：复位信

6、号；Btn[4..0]：矩阵键盘分别对应的按键的输入；A[6..0]：数码管显示数字控制信号；Cat[5..0]：数码管选通信号；Hang_out[7..0]：控制点阵每一行的显示内容；Lie_out[7..0]：控制点阵进行“行扫描”；Beep：控制蜂鸣器发声信号；super.bdf3.1.2文件名：super.vhd在顶层模块中，我将分模块以component的形式进行声明，并利用portmap地址映射将相关联的接口参数映射在一起。libraryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;useIEEE.STD_LOGIC_ARIT

7、H.ALL;useIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entitysuperisport(clk_top:instd_logic;clear_top:instd_logic;reset_top:instd_logic;keyin:instd_logic_vector(3downto0);--按键输入信号keyout:outstd_logic_vector(3downto0);row_top:outstd_logic_vector(7downto0);--点阵行输出信号colr_top:outstd_logic_vector(7downt

8、o0);--点阵列输出信号colg_top:outstd_logi