猜数字vhdl设计-数字电路实验报告.docx

数字电路实验报告猜数字学院：班级：姓名： 学号：实验组号：一.实验要求【基本要求】1、 游戏规则：通常由两个人玩，一方出数字，另一方猜。出数字的人要想好一个没有重复数字的4位数，不能让猜的人知道。2、 数字设置：通过4*4键盘进行4位数字输入,在数码管（DISP0~DISP3）上显示当前所输入的数字。通过设置确定键（BTN1键）进行锁定，此时数码管上的数值消失，同时用点阵开始倒计时，即：初始状态点阵全亮，然后从右下角开始，由右到左、由下到上逐点逐排依次熄灭，间隔时间为1s，共计64s。3、 猜数字：可以通过4*4键盘进行4位数字输入进行猜数字，且每输入一位数字在数码管（DISP0~DISP3）上显示当前所输入的数字，按确定键（BTN2键）进行确认，此时要根据输入的这组数字给出几A几B，其中：? A前面的数字表示位置正确的数的个数，用DISP5显示? B前的数字表示数字正确而位置不对的数的个数，用DISP4显示? 如正确答案为 2134，而猜的人猜 5314，则是 1A2B，其中有一个4的位置对了，记为1A，而1和3这三个数字对了，而位置没对，因此记为 2B，合起来就是 1A2B? 接着猜的人再根据出题者的几A几B继续猜，直到猜中（即 4A0B）为止。4、 若数字正确则显示猜数字成功，点阵显示“?”笑脸；若输入数字错误系统仍然处于猜数字状态，点阵显示“X”，并用蜂鸣器或led闪烁报警。5、 若到点阵全灭时(64s结束)仍未猜出正确数字，游戏失败，点阵显示“囧”。6、 设置游戏机开关。【实验所用仪器及元器件】 1.计算机 2.数字系统与逻辑设计实验开发板【实验软件】Quartus Ⅱ【资源利用】程序设计程序流程图开始初始化开始游戏？设置数字猜测猜数字，点阵倒计时确认数字?A?B计时结束?正确？重新开始？结束是否是否否显示笑脸是是显示囧否否是逻辑框图蜂鸣器模块点阵模块数码管模块分频模块状态机CLK键盘模块MDS图Idle初始化S1设置数字S3？A？BS2猜数字Over结束st=’1’rs=’1’rs=’1’reset=’1’ms1=’1’ms2=’1’done=’1’tm=’1’tf=’0’tm=’0’st=’1’rs=’1’三、程序分析引脚注释clk——时钟st——游戏开始scan_out[3..0]——键盘的行扫描输出信号key_row[3..0]——键盘的列输入信号ms1——输入确认键ms2——猜数字rs ——复位bee_out——蜂鸣器输出ld_out——状态指示灯seg_out ——数码管显示cat_out——数码管排列显示led_row_out——点阵行显示led_col_out——点阵列显示键盘数字data0=1111110;--0data1=0110000;--1data2=1101101;--2data3=1111001;--3data4=0110011;--4data5=1011011;--5data6=1011111;--6data7=1110000;--7data8=1111111;--8data9=1111011;--9状态设置程序设置程序状态当st=1时，游戏开始当ms=1时，确认输入数字，可以猜数字当ms=1时，将输入猜测的数字与原始数字做对比，计算A,B当rs=1时，程序复位清零P1:PROCESS(st,ms1,ms2,rs,tm,done,state,clk_tm) VARIABLE count_anyway:INTEGER RANGE 0 TO 2:=0; BEGINnext_state=state;IF rs=1 THEN next_state=idle;--复位键，程序复位清零ELSECASE state ISWHEN idle = IF st=1 THEN next_state=s1;--游戏开始 ELSE next_state=idle; END IF; WHEN s1 = IF ms1=1 THEN—确认输入数字next_state=s2; ELSE next_state=s1; END IF; WHEN s2 = IF ms2=1 THEN ---开始猜数字next_state=s3; ELSIF tm=1 THENnext_state=over;ELSE next_state=s2; END IF;WHEN s3 =IF done=1 THEN –判断完成，数字对比结束next_state=over;ELSE next_state=s3;END IF;WHEN over =IF st=1 THEN next_state=idle;--游戏开始，初始化ELSIF tf=0 THEN IF tm=0 THENnext_state=s2;ELSE next_state=o