北邮数电实验--打地鼠游戏的设计与实现实验报告

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1、数字电路与逻辑设计实验（下）实验报告课题名称：打地鼠游戏的设计与实现学院：电子工程学院班级：2013211202姓名：学号：目录一．设计课题及任务要求41.课题名称：打地鼠游戏的设计及实现4二．系统设计41.设计思路：采用自顶向下的设计原则。42.整体分析：43.整体设计框图：4三．分模块设计51.分频模块设计51）需求分析：52）模块代码：53）模块仿真波形52.倒计时模块：61）功能分析：62）模块代码：63）模块仿真73．计分模块91）功能分析：。92）模块代码：93）模块仿真104．数码管控制模块121）功能分析：122）

2、模块代码：125.控制模块131）功能分析：132）模块代码133）模块仿真136.随机地鼠生成模块141）功能分析：142）模块代码143）模块仿真：157．点阵显示模块161）功能分析：162）点阵显示原理：原理图：163）模块代码：174）模块仿真188.键盘模块201）功能分析：202）原理分析203）模块代码：204）模块仿真229.总体模块………………………………………………………………………………………………………………………………241）元件实例连接分析…………………………………………………………………………………

3、………………..242)RTLVIEWS…………………………………………………………………………………………………………………….253)部分代码……………………………………………………………………………………………………………………26四．功能说明及资源利用情况301.功能说明：302.资源利用情况303．总工程30五．故障及问题分析311.问题分析：312.解决办法31六．总结和结论32一．设计课题及任务要求1.课题名称：打地鼠游戏的设计及实现2.任务要求：1）设计“打地鼠”游戏，采用8X8双色点阵显示游戏界面，其中游戏边界采

4、用绿色LED显示，随机出现的地鼠采用红色LED显示，游戏有十六个洞穴。2）洞穴每次随机出现一个地鼠，每个地鼠最长保持时间为2秒，2秒后随机出现下一个地鼠，以4x4键盘的按键代表锤子，16个洞穴对应16个锤子，一旦锤子在2秒内击中地鼠，则地鼠消失，数码管计分器加1分，若锤子没有击中地鼠，则两秒后地鼠消失，用两个数码管显示游戏成绩，成绩到达10分时，游戏结束，点阵显示“V”。3）用两个数码管对整个游戏进行倒计时，当游戏超过59秒而成绩未达到10分时，游戏失败，点阵显示“X”。4）按复位键重新开始游戏，并开始倒计时。二．系统设计1.设计

5、思路：采用自顶向下的设计原则。首先对游戏的状态进行判断，整个游戏共应该有四种状态，重置状态，游戏状态，游戏成功状态，游戏失败状态。然后由这四种状态对其他模块进行控制。所以控制模块置于整体框图的中心，然后再考虑这四个状态分别由什么输入控制。·重置状态：当拨动开关置高电平时，整个游戏进行重置，此时计分数码管应该有计分的初始显示，即00分，点阵显示重置画面，而计时的数码管置数60准备开始倒计时，当拨动开关置低电平时，游戏正式开始，转入游戏状态。·游戏状态：此时计分数码管计分，倒计时数码管进行倒计时，点阵显示游戏界面，即6x6的绿色边界以

6、及一个随机出现的红色地鼠。若在倒计时结束之前，计分数码管显示10分，则转入游戏成功状态，若倒计时结束时，尚未达到十分，则转入游戏失败状态。·游戏成功状态：此时倒计时数码管停止计时，计分数码管显示10分，点阵显示绿色“V”。·游戏失败状态：此时倒计时数码管和计分数码管不再继续工作，而点阵显示红色“X”。2.整体分析：综上分析以及结合实际，得出整个工程大致需要的模块为：分频模块、倒计时模块、计分模块、数码管显示模块、点阵显示模块、状态控制模块、随机地鼠生成模块、键盘输出模块。3.整体设计框图：分频模块点阵显示模块键盘模块数码管显示模块

7、倒计时模块随机地鼠模块状态控制模块计分模块三．分模块设计1.分频模块设计1）需求分析：整个工程共需要四个频率，地鼠出现的频率为2秒一个，即需要一个0.5Hz的频率，而倒计时一秒减小一个十进制数，所以需要一个1HZ的频率，数码管的扫频和点阵的扫频为1000Hz,键盘防抖模块的扫频为100Hz,所以我采用级联分频的方式，将实验室25MHz的频率先通过25000倍分频分为1000Hz,再将1000Hz频率十分频分为100Hz,再将100Hz一百分频为1Hz,再讲1Hz频率分为0.5Hz。2）模块代码：3）模块仿真波形为减少仿真时长，仿真

8、时将分频系数依次调为2,3,4，实现分频依次为3分频，4分频，5分频。仿真波形如图所示，可由仿真波形看出分频模块实现分频功能。2.倒计时模块：1）功能分析：倒计时模块由状态控制模块控制。重置状态时，进行置数60，游戏状态时，进行减计数，输出分为高位