FPGA_Verilog学习之旅（3）---VGA贪吃蛇游戏_verilog贪吃蛇暂停

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前言

上一篇文章主要介绍了VGA一些基本的东西，然后想用VGA做一个贪吃蛇游戏，本来以为会开发一段时间，没想到两天就写完了，这篇文章就简单谈一谈VGA贪吃蛇的设计思路，由于代码过多，这篇就仅在结尾处贴出顶层模块代码
---------此篇文章主要内容：FPGA-VGA贪吃蛇游戏设计思路

一、整体设计流程

二、RTL Viewer

三、主要模块功能

1、按键控制模块

负责在四种游戏状态（游戏开始、难度选择、游戏进行、游戏结束）的切换，根据不同游戏状态下-按键的输入，输出不同的游戏状态信号（状态机控制）

其中，在游戏进行中时：

1. 贪吃蛇处于左、右行进时—上、下按键有效
2. 贪吃蛇处于上、下行进时—左、右按键有效
   

2、VGA驱动模块

根据按键控制模块输出的四种游戏状态，切换不同显示画面

3、游戏开始模块

负责显示一个170*170像素贪吃蛇图片，事先存放到片内ROM中，使用时进行输出

4、难度选择模块

负责选择游戏难易程度，根据上、下按键的输入，输出不同的速度值信号

5、游戏进行模块

1. 接收难度选择模块输出的速度值，从而设置贪吃蛇的移动速度
2. 控制贪吃蛇行进方向
3. 控制蛇身长度增长，每吃一个苹果加一节蛇身，蛇头加蛇身最长可达25节
4. 随机苹果生成，一旦苹果被吃，随机生成一个新苹果（使用一个加法器产生随机数）
5. 一旦发生撞墙、撞到自身，立即结束游戏，并把游戏分数传送到游戏结束模块

6、游戏结束模块

接收游戏进行模块输出的游戏分数，显示游戏结束和游戏分数

四、实况展示

总结

从开始构思框架、写流程、敲代码、实板测试、调试BUG等等，来来回回折腾了整整两天，眼睛都盯电脑盯花了，不过结果还不错
由于代码太多了，这里就仅贴一个顶层模块的代码
附：顶层模块源码

/* -----VGA贪吃蛇游戏----- */

module Top_VGA_Game_Snake(
    input         sys_clk_50,       // 全局时钟信号
    input         sys_rst_n,        // 复位信号（低有效）
    input  [ 3:0] key,              // 按键输入：上-下-左-右<--->key[0]-key[1]-key[2]-key[3]    
    
    output [23:0] vga_rgb,          // RGB888红绿蓝三原色输出
    output        vga_hs,           // 行同步信号
    output        vga_vs,           // 场同步信号
    output        vga_clk_25,       // VGA时钟
    output        vga_blank,        // 场消隐信号
    output        vga_sync          // 同步控制信号输入
);

// 连线型变量
wire        locked_w;
wire        rst_n_w; 
wire        vga_clk_25_w;
wire [ 9:0] pixel_xpos_w;
wire [ 9:0] pixel_ypos_w;
wire [23:0] data_start_w;
wire [23:0] data_speed_w;
wire [23:0] data_play_w;
wire [23:0] data_end_w;
wire [ 3:0] state_m_w;     
wire        speed_m_w;     
wire [ 3:0] move_d_w;     
wire        game_over_w;   
wire [ 5:0] game_score_w;  

/* -----main code----- */

assign vga_clk_25 = vga_clk_25_w;
// 待PLL输出稳定之后，停止复位 
assign rst_n_w = locked_w & sys_rst_n; 
// 同步控制信号输入（这里不需要，可直接接低电平）
assign vga_sync = 1'b0;

// PLL_IP核例化模块，进行时钟分频，输出25MHz 
pll_clk	u_pll_clk(
	.areset     (~sys_rst_n  ),  // 由于锁相环为高电平复位，故取反
	.inclk0     (sys_clk_50  ),
    
	.c0         (vga_clk_25_w),
	.locked     (locked_w    )  
);

// VGA驱动模块
VGA_Driver u_VGA_Driver(
    .vga_clk_25   (vga_clk_25_w),
    .rst_n        (rst_n_w     ),
    .state_m      (state_m_w   ),
    .data_start   (data_start_w),  // 接收当前游戏状态
    .data_speed   (data_speed_w),  // 接收设定游戏速度
    .data_play    (data_play_w ), 
    .data_end     (data_end_w  ),
                
    .vga_rgb      (vga_rgb     ),
    .vga_hs       (vga_hs      ),
    .vga_vs       (vga_vs      ),
    .vga_blank    (vga_blank   ),
    .pixel_xpos   (pixel_xpos_w),  
    .pixel_ypos   (pixel_ypos_w)
);

// 按键控制模块
Key_Ctrl u_Key_Ctrl(   
    .clk          (sys_clk_50 ),           
    .rst_n        (rst_n_w    ),
    .key          (key        ),         
    .game_over    (game_over_w),   // 接收游戏结束信号

    .state_m      (state_m_w  ),   // 输出当前游戏状态
    .move_d       (move_d_w   ),   // 输出贪吃蛇移动方向
    .speed_m      (speed_m_w  )    // 输出设置的游戏速度
);

// 游戏开始界面
Game_Start u_Game_Start( 
    .vga_clk_25  (vga_clk_25_w),      
    .rst_n       (rst_n_w     ),            
    .pixel_xpos  (pixel_xpos_w),     
    .pixel_ypos  (pixel_ypos_w),    
    
    .pixel_data  (data_start_w)       
);

// 速度选择界面
Game_Speed u_Game_Speed( 
    .vga_clk_25  (vga_clk_25_w),      
    .rst_n       (rst_n_w     ),            
    .pixel_xpos  (pixel_xpos_w),     
    .pixel_ypos  (pixel_ypos_w),    
    
    .pixel_data  (data_speed_w)   // 输出游戏速度设置      
);

// 游戏进行界面
Game_Play u_Game_Play( 
    .vga_clk_25  (vga_clk_25_w),      
    .rst_n       (rst_n_w     ),            
    .pixel_xpos  (pixel_xpos_w),     
    .pixel_ypos  (pixel_ypos_w),
    .state_m     (state_m_w   ),  // 接收当前游戏状态
    .speed_m     (speed_m_w   ),  // 接收设置的游戏速度
    .move_dirt   (move_d_w    ),  // 接收贪吃蛇移动方向
    
    .game_over   (game_over_w ),  // 输出游戏结束信号
    .game_score  (game_score_w),  // 输出游戏得分
    .pixel_data  (data_play_w )       
);

// 游戏结束界面
Game_End u_Game_End( 
    .vga_clk_25  (vga_clk_25_w),      
    .rst_n       (rst_n_w     ),            
    .pixel_xpos  (pixel_xpos_w),     
    .pixel_ypos  (pixel_ypos_w), 
    .game_score  (game_score_w),  // 接收游戏得分
    
    .pixel_data  (data_end_w )       
);

endmodule 
1
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4
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9
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