简易俄罗斯方块游戏机

实验8　简易俄罗斯方块游戏机

【实验目的】

（1）熟练掌握VHDL语言和QuartusⅡ软件的使用；

（2）理解状态机的工作原理和设计方法；

（3）掌握利用EDA工具进行自顶向下的电子系统设计方法。

【实验所用仪器及元器件】

（1）计算机；

（2）示波器；

（3）直流稳压电源；

（4）万用表；

（5）EDA开发板及相应元器件。

【实验原理】

俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它曾经造成的轰动与带来的经济价值可以说是游戏史上的一件大事。这款游戏最初是由苏联的游戏制作人Alex Pajitnov制作的，它看似简单但却变化无穷，令人上瘾。

简易俄罗斯方块游戏机设计上需要注意模块化设计，在本题目中需要做到应用逻辑模块与单元控制模块功能独立，有以下几个关键点：

首先是点阵显示模块，如何设计出一个独立于显示内容的点阵显示模块是本题目能否顺利实现的关键点之一。

其次是控制模块，如何把简易俄罗斯方块的图形显示映射到显示内存的表示方式是需要仔细考虑的。同时图形的变化控制信号较多，有外部按键输入，内部时钟驱动，判断的状态也比较多，特别是消行的判断位置等等。这部分是整个系统的核心。设计过程中注意把操作过程“串行化”，不要在一个时钟周期完成所有的判断和操作，利用高速时钟，把判断和操作过程分为多个周期完成，简化设计。

最后利用显示存储器实现模块间的通信，控制模块把要显示的内容写入存储器，显示模块从显示存储器读出数据并显示。两边可以完全独立的操作。

通过这样的设计思路，让控制器完成所有的逻辑模块，把当前俄罗斯方块的位置信息写入显示存储器里面，它不关心俄罗斯方块是怎样显示的。这样的设计具有很好的扩展性和可实现性。通过编写不同的显示模块可以实现俄罗斯方块在不同的显示器件上的显示，甚至可以在VGA显示器上实现。

【实验内容】

1.基本内容

用一个8×8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。

（1）在游戏开始前，请设置一个点阵像素的扫描环节，显示方式自选，以判断点阵的好坏。

（2）游戏结束时，得分保持，按“开始”键游戏重新开始。

2.提高要求

（1）选做：用一个8×8点阵做为基本显示屏，用多个亮点组成各种形状的“方块”，实现俄罗斯方块游戏的基本功能。

（2）自拟其它功能。