俄罗斯方块设计实验报告.doc

——————数字电路与逻辑设计实验报告————— 基于VHDL的简易俄罗斯方块 实验名称 简易俄罗斯方块 姓名 班级 电信工程学院04107班 学号 辅导老师 高英 日期 2006年11月6日 摘要 俄罗斯方块游戏是我们熟知的经典小游戏之一，本实验通过硬件编成实现了简易的俄罗斯方块游戏机。VHDL是一种标准的，规范的硬件描述语言，在电子设计领域有着广泛的应用。它具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次多电路进行描述和建模，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性。 本实验基于VHDL语言，利用电路中心开发的实验板，用一个4×4点阵做为基本显示屏，一个发光点表示一个图形，完成俄罗斯方块游戏的基本功能：下落、左右移动、消行和显示得分情况，当某一列到顶时游戏结束。 关键字 俄罗斯方块游戏 VHDL 点阵 设计任务 利用电路中心开发的实验板，用点阵做为显示屏，一个发光点表示一个方块，完成下落、左右移动、消行和显示得分情况，当某一列到顶时游戏结束，数码管显示的分数保持不变。 设计思路 由于实验中只用到了16个点来完成显示功能，所以选用一个16位的向量STATUS(0 TO 15)来存储各点状态，再用两个整型数分别控制当前点的坐标，但是这样控制会涉及到乘法运算，因此改为4个4位向量STAN（0 TO 3），每个向量代表一行点阵，这样做不仅使控制简单，而且在扫描显示的时候很方便，代码也很简洁。 设计包括2个大的元件，一个是RUSSIA，其功能是存储状态，分频，完成左右下移动以及计分等功能；另一个是RUSSIA_SCAN，主要完成点阵扫描和数码管译码。具体设计是这样的：4个向量STA0,STA1,STA2,STA3记录游戏状态，点的坐标由COL 和ROW来控制。设置两个指针FLAG和ROW4，如果四列中有一列都为1，表示游戏结束了，置FLAG为1，程序进入NULL；当最后一行及STA3=”1111”时，置ROW4=1，当ROW4=1时，表示要消行，加分，并且将上一行的值赋到下一行。游戏继续，如按下左键或右键，程序更根据下一状态决定是否左移或右移。（BTN1为复位RESET,BTN2为左，BTN3为右）若无键按下，则根据情况当前点是否需要自动下移。 源代码 底层文件1：russia.vhd ------ russia.vhd ------osom ------6/11/06 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_SIGNED.ALL; ENTITY RUSSIA IS PORT(CLK :IN STD_LOGIC; -------时钟频率，选用低频 RESET :IN STD_LOGIC; -------复位键 LEFT :IN STD_LOGIC; -------左移键 RIGHT :IN STD_LOGIC; -------右移键 SCORES :OUT INTEGER RANGE 0 TO 15; -------分数 STA0 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; -------以下为四行状态寄存 STA1 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; STA2 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; STA3 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ); END RUSSIA; ARCHITECTURE MOVING OF RUSSIA IS SIGNAL STATU0 : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; SIGNAL STATU1 : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; SIGNAL STATU2 : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; SIGNAL STATU3 : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ; SIGNAL FLAG : STD_LOGIC; -------game over 标志 SIGNAL FP :INTEGER RANGE 0 TO 499; -------1000分频 SIGNAL CLK1 :STD_LOGIC; SIGNAL SCOR_TEMP :INTEGER SIGNAL ROW4 :STD_LOGIC; -------消行标志 SIGNAL