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数字系统设计实验-猜拳游戏的设计与实现.pdf
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数字系统设计实验--猜拳游戏的设计与实现.pdf数字系统设计实验--猜拳游戏的设计与实现.pdf
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数字系统设计实验报告
实验名称:
猜拳游戏的设计与实现
学 院
:
班 级
:
姓 名
:
学 号
:
日 期
:
2019 年 12 月
指导老师:
目录
一、 设计课题的任务要求 ......................................................................................
基本要求: .............................................................................................................................
提高要求: .............................................................................................................................
模块电路要求:………………………………………………………………………………….
二、 系统设计 ........................................................................................................
1、设计思路 ...........................................................................................................................
2、总体框图 ...........................................................................................................................
3、分块设计 ...........................................................................................................................
1:分频模块 .........................................................................................................
2:按键、防抖模块 ..............................................................................................
3:判断模块 .........................................................................................................
4:点阵显示模块..................................................................................................
5: 计分模块 .........................................................................................................
6:数码管显示模块 ..............................................................................................
7: 蜂鸣器模块…………………………………………………………………...…………..
三、
四、
仿真波形及波形分析 ......................................................................................
源程序............................................................................................................
源程序:...............................................................................................................
原理图:...............................................................................................................
五、 功能说明及资源利用情况 ...............................................................................
1、功能说明 ...........................................................................................................................
2、资源利用状况 ...................................................................................................................
3、元件清单 ...........................................................................................................................
六、 故障及问题分析..............................................................................................
1、防抖 ...................................................................................................................................
七、 总结和结论................................................................................................. 18
一、设计课题的任务要求
题目 4 猜拳游戏的设计与实现
本电路可供甲乙二人进行猜拳游戏。通过不同的按键控制,选择多种出拳方式,显示猜
拳的结果,实现猜拳游戏,防止了作弊的可能。
基本要求:
1、 甲乙双方各用三个按键模拟“石头”、“剪刀”、“布”, BTN7、 BTN6、 BTN5
为甲,BTN2、 BTN1、 BTN0 为乙;
2、裁判用 BTN3 表示“准备”, BTN4 表示“开”;
3、 每局比赛开始前裁判先宣布“准备”, 点阵显示全灭,然后甲乙双方分别选择出
拳方式(以最后一次选择为准);
4、裁判按“开”以后,用点阵的左右三列同时显示甲乙双方的猜拳选择(如下图所示),
并用两个数码管显示甲乙的猜拳比分;
5、猜拳游戏为五局三胜制。若甲乙双方出拳一致,则比分保持不变,双方重新出拳;
6、比赛结束后,用 8× 8 点阵显示获胜方;
7、用拨码开关作为复位键, 复位后游戏重新开始。
提高要求:
1、 点阵显示增加游戏开机动画、结束动画;
2、 为游戏增加音效;
3、 在 LCD1602 液晶屏上显示甲乙双方的猜拳比分;
4、 自拟其他功能。
模块电路要求:
甲、乙出拳共有 9 种情况,用 4 位拨码开关做输入,当拨码对应的二进制数为
0001~1001 时,在点阵上分别显示 9 种不同的出拳情况,显示图案如基本要求 4;当
拨码对应的二进制数为其他值时,点阵不显示。
二、系统设计
1、设计思路
(1)确定初步方案,进行系统设计和描述
明确猜拳游戏的任务、要求、原理和使用环境,系统外部输入信号(按键输
入猜拳)及输出信号(显示获胜方,比分,输入)的特性,以及系统所需要完成
的逻辑功能和所要达到的技术指标等,然后确定初步方案。
描述方法:方框图、定时图(时序图)、逻辑流程图。
(2)主要考虑问题
首先根据实验的基本要求,可以知道至少需要进行三次甲乙的比赛才能分出
猜拳游戏的胜负出来。首先是甲和乙出拳方式的选择:BTN7、BTN6、BTN5 是
甲进行石头、剪刀、布的选择,BTN2、BTN1、BTN0 是乙进行石头、剪刀、布
的选择。并把按键输入的状态选择存下来。其次是裁判的选择:BTN4 是裁判的
选择键,开键就会在 8×8 点阵上出现甲和乙的出拳方式,同时数码管上开始计
分。下一次按下准备键后甲乙原来选择的出拳方式不在了,但是数码管上比分依
旧保存,甲乙开始再次比赛输入猜拳方式,重复进行比赛,直到一方比分累计达
到三分(即满足五局三胜要求),一局比赛结束,点阵上会显示胜利者。
但是我们还要在上述基本思想下注意如下几个问题:
1:知道如何将按键瞬间产生脉冲电平保持。.
2:由于按键输入不稳定,数字跳变太快,所以需要加键盘防抖模块。
3:键盘防抖模块需要特殊的频率,所以分频器模块不止一个。
(3)系统划分,进行子系统功能描述
主要涉及以下几个模块。分频器模块,计分模块,按键防抖模块,判断模块,
点阵显示模块,数码管显示模块,蜂鸣器模块。
确定使用这些子系统,以及各子系统与控制器之间的关系。对各子系统和控
制器进行功能描述:ASM 图、结构图等。逻辑描述,完成具体设计,设计具体
电路。
2、总体框图
1:数字系统结构框图
甲乙出拳方式
控制器
点阵显示
数码管显示
子系统
裁判输入
数据处理器
蜂鸣器出声
子系统
时钟
2
:
逻辑划分方框图
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春哥111
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