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　　第一部分 設(shè)計概述

　　1.1 設(shè)計目的

　　我們設(shè)計了一款基于 FPGA 的SEA開發(fā)板 的飛機大戰(zhàn)游戲。飛機大戰(zhàn)游戲是一款休閑益智類游戲,，既簡單又耐玩,。在初始界面，我們有開始游戲,、重新開始,、皮膚選擇和結(jié)束游戲四個選項。開始游戲后,，玩家可以用游戲手柄方便的控制飛機在屏幕上向任意方向移動,，通過躲避子彈和射擊敵機得分，在屏幕左上角可以看到當前生命和得分,。

　　1.2 應(yīng)用領(lǐng)域

　　最近的一些復(fù)古游戲網(wǎng)上商店吸引了許多喜歡老式電子游戲的買家,。一些愛好者一直在收集復(fù)古游戲產(chǎn)品，一些普通玩家也開始收集舊式磁帶和CD,，還有小時候玩過的游戲機,。

　　雖然復(fù)古游戲只占全球 1090 億美金游戲行業(yè)的一小部分，但確是非常有吸引力的縫隙市場,。該游戲平臺可以作為一個復(fù)古游戲機使用,，經(jīng)過后期加工改良，可以將游戲移植到專用游戲機或手機等設(shè)備上,，供玩家使用,。這款飛機大戰(zhàn)游戲，可以放松心情,，釋放壓力,，提高反應(yīng)能力。

　　1.3 主要技術(shù)特點

　?。?） 在 BRAM 資源較少的情況下,，采用了圖片壓縮編碼的方式，以較少的數(shù)據(jù)量來表示原來的像素矩陣。

　?。?） 我們編寫了游戲的主菜單和控制邏輯,，游戲功能豐富，界面美觀,。

　　（3） 我們外接了自制游戲手柄,，可以直插在開發(fā)板上,，方便地控制游戲。

　　1.4 關(guān)鍵性能指標

　?。?） 游戲界面美觀,，飛機圖標清晰，游戲動畫顯示流暢,。

　?。?） 游戲手柄上的搖桿與按鍵靈敏度高、指令延遲小,。

　　1.5 主要創(chuàng)新點

　?。?） 使用了自制游戲手柄，相比普通按鍵,，能更方便地控制游戲,，提升用戶體驗。

　?。?） 在板載 BRAM,，資源較少的情況下，采用了圖片壓縮編碼的方式,，以較少的數(shù)據(jù)量來表示原來的像素矩陣,。

　　第二部分 系統(tǒng)組成及功能說明

　　2.1 整體介紹

　　系統(tǒng)硬件由 SEA 開發(fā)板（型號 xc7s25ftgb196-1）、游戲手柄拓展板和 HDMI 顯示屏組成,。FPGA 讀取按鍵和搖桿的狀態(tài),，來控制游戲顯示的內(nèi)容， 其中,，F(xiàn)PGA 通過 IIC 方式來讀取搖桿的狀態(tài),。游戲總體控制模塊分為按鍵 功能控制、主菜單控制,、游戲邏輯控制和文字圖片信息顯示控制四個方面,。根據(jù)玩家不同的指令，HDMI 屏上顯示相應(yīng)的內(nèi)容,。

　　2.2 各模塊介紹

　　根據(jù)總體系統(tǒng)框圖,，給出各模塊的具體設(shè)計說明。

　　（1） 游戲總體控制模塊

　　按鍵功能控制：不同的按鍵對應(yīng)不同的指令,，該模塊主要負責(zé)按鍵消抖與指令轉(zhuǎn)化,。

　　主菜單控制：游戲初始界面的主菜單有開始游戲、重新開始,、皮膚選擇和結(jié)束游戲四個選項,。可以通過按鍵上下移動光標,，選擇不同功能,。

　　游戲邏輯控制：該模塊主要進行了游戲規(guī)則的設(shè)計。

　　顯示模塊：主要負責(zé)文字顯示和飛機圖標,、子彈顯示,。

　　（2） HDMI 顯示驅(qū)動模塊：驅(qū)動 HDMI 屏,，在屏上流暢的顯示游戲界面,。

　　（3） 游戲手柄驅(qū)動模塊：驅(qū)動手柄上的 PCF8591 芯片,，輸出搖桿的位置狀態(tài),。

　　（4） IIC 通信模塊：實現(xiàn)游戲手柄和 FPGA 的通信,，F(xiàn)PGA 讀取 PCF8591 輸出的數(shù)據(jù),。

　　第三部分 完成情況及性能參數(shù)

　　顯示的菜單如圖 3 所示，可以上下移動光標選擇相應(yīng)的功能,。游戲界面如圖 4 所示,，實現(xiàn)了搖桿控制飛機朝任意方面移動。圖片清晰,，畫面顯示流暢,，指令延時小，并且游戲規(guī)則正確,，可以給玩家良好的游戲體驗感,。

　　第四部分 總結(jié)

　　可擴展之處

　　A.利用板載的 esp32 模塊，實現(xiàn)脫機下載,。

　　B.可以存儲一些其他游戲,，設(shè)計個游戲選擇菜單。

　　C.利用板載的藍牙模塊,，實現(xiàn)聯(lián)機游戲,。

　　D.增加游戲音樂部分。

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