数字电路课程设计打地鼠
基于fpga的打地鼠课程设计
基于fpga的打地鼠课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解FPGA的基本原理和打地鼠游戏的运作机制。
2. 学生能掌握使用硬件描述语言（HDL）进行基本电路设计和编程。
3. 学生能了解数字电路设计中的时序控制、逻辑运算和状态机等概念。
技能目标：1. 学生能够运用FPGA开发环境进行电路设计和仿真。
2. 学生能够独立编写简单的HDL代码，实现打地鼠游戏的逻辑控制。
3. 学生通过实际操作，培养解决问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子设计、编程的兴趣和热情，提高创新意识和动手能力。
2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到团队合作的重要性。
3. 学生通过课程学习，培养面对挑战的勇气和信心，提高自我管理和自我激励的能力。
课程性质：本课程为实践性强的电子设计课程，结合了数字电路设计、硬件描述语言编程和游戏设计等多个领域。
学生特点：学生为高年级中学生，具备一定的电子基础和编程能力，对实践操作有较高兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手实践，培养学生独立思考和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高创新意识和团队协作能力。
二、教学内容1. 数字电路基础回顾：逻辑门、触发器、计数器等基本概念和原理。
2. FPGA基本原理：FPGA的结构、工作原理、编程流程。
3. 硬件描述语言（HDL）入门：VHDL/Verilog基本语法、数据类型、逻辑描述方法。
4. 打地鼠游戏原理：游戏规则、逻辑控制、时序要求。
5. FPGA设计流程：设计规划、代码编写、仿真测试、硬件实现。
6. 打地鼠游戏设计：- 游戏逻辑设计：状态机设计、随机数生成、得分统计。
- 硬件接口设计：按键输入、LED输出、时钟管理。
- 代码编写与仿真：编写HDL代码，进行功能仿真和时序仿真。
7. 实际操作：FPGA开发板使用、电路搭建、程序下载、游戏测试。
8. 团队合作与展示：分组进行项目设计，团队合作解决问题，成果展示与评价。
《scratch打地鼠游戏设计》优质教案
《scratch打地鼠游戏设计》优质教案一、教学内容本节课我们将使用《Scratch编程》的第四章“互动游戏设计”中的内容，特别是4.3节“打地鼠游戏设计”。
内容涵盖了利用Scratch进行基本的游戏逻辑设计、角色控制、得分系统实现等。
二、教学目标1. 学生能够理解打地鼠游戏的编程逻辑和结构。
2. 学生能够独立使用Scratch设计并完成一个简单的打地鼠游戏。
3. 学生能够通过编程实践，培养逻辑思维能力和解决问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：游戏逻辑的设计与实现，角色动作与得分系统的同步控制。
教学重点：理解并运用循环结构、条件判断、事件响应等编程概念。
四、教具与学具准备1. 教师准备：计算机、投影仪、Scratch教学软件。
2. 学生准备：个人计算机、Scratch账号。
五、教学过程1. 实践情景引入（10分钟）展示打地鼠游戏的实际案例，引发学生兴趣。
讨论游戏规则和设计要点，让学生预测可能的编程需求。
2. 理论讲解与示范（20分钟）讲解游戏的基本逻辑结构。
示范如何创建角色、编写动作脚本和得分系统。
3. 例题讲解（15分钟）演示一个简化版打地鼠游戏的制作过程。
强调事件监听、角色隐藏和显示、得分增加的实现方法。
4. 随堂练习（25分钟）学生按照步骤尝试制作自己的打地鼠游戏。
教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 课堂展示与评价（10分钟）学生展示作品，分享设计思路。
师生共同评价，指出优点与改进之处。
六、板书设计1. 游戏设计步骤：角色设计背景设置动作脚本编写得分系统实现2. 重点Scratch指令：当[绿旗]被隐藏/显示判断语句循环语句七、作业设计1. 作业题目：制作一个完整的打地鼠游戏，至少包含三个地鼠洞。
2. 答案要点：角色至少包含地鼠和一个敲击工具。
游戏有时间限制，默认30秒。
每打中一个地鼠，得分增加10分。
游戏结束后显示得分。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：让学生回顾游戏设计过程中遇到的问题和解决方法。
2024年scratch编程实例——打地鼠教案
2024年scratch编程实例——打地鼠教案一、教学内容本节课选自《2024年Scratch编程实例》教材第五章“互动游戏设计”，详细内容为“打地鼠”游戏的制作。
通过该章节的学习，学生将掌握利用Scratch编程软件设计简单互动游戏的方法。
二、教学目标1. 了解并掌握Scratch编程软件的基本操作，学会使用相关积木块进行编程。
2. 学习“打地鼠”游戏的设计思路和制作方法，提高学生的创新思维和动手能力。
3. 培养学生的团队协作意识，激发学生学习编程的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点：循环结构和条件语句的运用，角色动画的制作。
教学重点：游戏逻辑的设计，角色属性的设置，编程积木的搭建。
四、教具与学具准备1. 教具：计算机、投影仪、音响设备。
2. 学具：Scratch编程软件、教材、草稿纸、笔。
五、教学过程1. 导入（5分钟）通过展示“打地鼠”游戏的实际运行效果，激发学生的兴趣，引导学生思考游戏的设计原理。
2. 知识讲解（15分钟）（1）介绍Scratch编程软件的基本操作。
（2）讲解“打地鼠”游戏的设计思路，分析游戏的角色、场景、道具等元素。
（3）讲解循环结构和条件语句在游戏编程中的应用。
3. 实践操作（40分钟）（1）学生分组，每组根据教材和老师的讲解，自主搭建“打地鼠”游戏的编程积木。
（2）学生动手实践，老师巡回指导，解答学生遇到的问题。
（3）学生展示自己的作品，互相交流学习，提出改进意见。
4. 例题讲解（15分钟）（1）老师针对学生作品中出现的问题，进行例题讲解，分析问题原因。
（2）讲解如何优化游戏逻辑，提高游戏的趣味性和互动性。
5. 随堂练习（10分钟）学生根据例题，修改自己的作品，优化游戏逻辑。
六、板书设计1. 板书打地鼠游戏制作2. 内容：（1）Scratch编程软件基本操作（2）游戏设计思路（3）编程积木搭建（4）循环结构和条件语句应用七、作业设计1. 作业题目：制作一个“打地鼠”游戏，要求如下：（1）游戏中有多个地鼠，随机出现在不同的位置。
打地鼠课程设计报告
嵌入式打地鼠课程设计一、系统方案设计本设计应用STM32开发板进行设计，即一个带触摸功能的液晶屏，主要负责显示打地鼠游戏运行界面及分数变化等，STM32主控版采用的型号为STM32F103，使用高性能的ARM Cortex-M3内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128k字节的闪存和20k字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。
所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。
本次设计的显示界面用了一块串口液晶屏，这种串口屏具有界面设计简单，交互性好，使用方便的特点，且它使用USART进行与主控版进行通信，便于控制部分与显示部分独立进行调试，也便于通信协议的制定。
可实现如下功能：1．地鼠在规定的时间内随机地出现在不同的洞口。
2．当用户击中地鼠分数加一。
3．当用户未击中地鼠生命值减一。
4．触摸屏显示用户所得分数、关数、生命值数。
二、硬件设计①触摸屏模块1. 一般转换模式：单独的转换模式一般使用来作为通用的ADC转换使用，这种模式可以通过初始化设置寄存器ADCCON，并且读写寄存器ADCDA T0来实现。
2. 分别X/Y位置转换模式：触摸屏控制器可以通过X/Y两个转换模式中的一个来完成，X位置模式写X位置转换数据到寄存ADCDAT0，这时触摸屏接口产生中断源到中断控制器。
Y位置模式写Y位置转换数据到寄存器ADCDAT1，，这时触摸屏接口产生中断源到中断控制器。
3. 自动X/Y位置转换模式：自动X/Y位置转换模式的工作方式如下：当触摸屏有触点触发时，触摸屏控制器依次转换X位置和Y位置。
在触摸屏控制器写X位置测试数据到寄存器ADCDAT0和写Y位置测试数据到寄存器ADCDA T1后，触摸屏接口产生中断源到中断控制器。
4.等待中断模式：当有触摸笔按下的时候，触摸屏控制器会产生中断信号（INT_TC）。
打地鼠小游戏
功能介绍
• 实验箱左下角4×4键盘与田地格一一对应。 如果打中地鼠，格子变红，边框呈黄色闪 烁，计分器加分
功能绍
·每过一关，地鼠出现的速度加快一倍 ·在规定的时间内如果没有达到相应的分数 屏幕显示哭脸。 ·通关时会显示笑脸，跑马亮 ·游戏始终有背景音乐——《音乐之声》 ·重新开始游戏，按下reset键（拨盘）
问题及方案
• 4.游戏过程中出现画面的生成 • 坐标纸绘图。
设计总结
• • • • 选题 显示 键盘 团队合作与交流
数字系统设计——打地鼠
00748023 齐璐晔 00748055 王瑀 00748093 周天瑶
打地鼠
功能介绍 问题及方案 设计总结 分工： 逻辑控制及屏幕输出：齐璐晔，周天瑶 屏幕图像制作：齐璐晔，周天瑶，王瑀 键盘：周天瑶，王瑀 音频：王瑀
打地鼠
Stage 1 打满40分晋级， 速度加倍 Stage2 打满80分晋级， 速度加倍 Stage3 打满100分，通 关
问题及方案
2.如何进行键盘扫描？ 生成周期变化的行线扫描信号，对每一行 进行驱动，同时检测列扫描信号，从而确 定相应的按键输入。由于按键上可能存在 残余电荷，需进行清零操作，故列扫描信 号类型为三态信号。
问题及方案
• 3.如何改变地鼠出现的速度？ • QN是一个大数组 • case B is • when 0|1|2|3 =>REDN <= QN(23 DOWNTO 20); -----2s • when 4|5|6|7 =>REDN <= QN(22 DOWNTO 19); -----1s • when 8|9 =>REDN <= QN(21 DOWNTO 18); ----0.5s • when others =>NULL; • end case;
(完整版《scratch打地鼠游戏设计》教案
(完整版《scratch打地鼠游戏设计》教案一、教学内容本节课选自《计算机编程与创意设计》教材第四章，主题为“scratch打地鼠游戏设计”。
具体内容包括：1. scratch编程基础，如角色、背景的设置，事件的触发等；2. 游戏设计思路，如何设计游戏规则，实现得分、失败判定；3. 打地鼠游戏的详细编程实现。
二、教学目标1. 理解并掌握scratch编程的基本操作，如角色、背景的设置，事件的触发等；2. 学会运用scratch编程设计一款简单的打地鼠游戏，培养创新思维和解决问题的能力；3. 通过小组合作，提高沟通与协作能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：游戏规则的设置，得分、失败判定的实现；2. 教学重点：scratch编程基础，打地鼠游戏的编程实现。
四、教具与学具准备1. 教具：计算机、投影仪、黑板；2. 学具：计算机、scratch软件、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）向学生介绍打地鼠游戏，引起兴趣；提问：“同学们，你们玩过打地鼠游戏吗？知道它是怎么设计的吗？”2. scratch编程基础（10分钟）讲解角色、背景的设置，事件的触发等基本操作；示范操作，让学生跟随操作练习。
3. 游戏设计思路（10分钟）讲解如何设计游戏规则，实现得分、失败判定；引导学生思考：“如何让地鼠随机出现？怎样判断得分和失败？”4. 打地鼠游戏编程实现（10分钟）分步骤讲解编程实现过程，让学生跟随操作；引导学生思考：“如何让地鼠出现和消失？怎样实现得分和失败判定？”5. 例题讲解与随堂练习（15分钟）出示例题，讲解解题思路；学生进行随堂练习，老师巡回指导。
6. 小组合作，完成打地鼠游戏设计（20分钟）学生分组，讨论游戏设计思路；各组展示作品，互相评价，老师点评。
六、板书设计1. scratch编程基础角色设置、背景设置、事件触发2. 游戏设计思路随机出现、得分判定、失败判定3. 打地鼠游戏编程实现地鼠出现与消失、得分与失败判定七、作业设计1. 作业题目：利用scratch设计一款打地鼠游戏；2. 答案：完成游戏的编程实现，包括角色、背景设置，事件触发，得分、失败判定等。
自动化专业PLC课程设计-基于PLC系统设计“打地鼠”游戏
PLC课程设计（题目：基于PLC系统设计“打地鼠”游戏）院（系）电子通信工程学院专业班级自动化学生姓名学号设计地点指导教师目录一、绪论 (1)二、设计目的与功能 (1)三、硬件电路图设计 (1)四、程序设计 (2)五、调试及运行 (7)六、设计心得 (8)一、绪论PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
二、设计目的与功能（一）、设计的目的(1)综合运用PLC课程和其它选修课程的理论和知识，掌握PLC设计的一般方法，树立正确的设计思想，培养分析问题和解决实际问题的能力；(2)学会从控制系统功能的要求出发，合理的选择外围设备，制定设计方案，编写控制程序。
(3)学习使用技术手册，掌握查阅专业资料的相关方法。
（二）、设计功能（1）用一个灯代表游戏的开始，灯灭代表游戏的结束；并用另外三个灯代表地鼠。
(2) 用一个开关来控制游戏的开始（就是灯亮）；并用另外三个开关来代表锤子，就是用来打地鼠，灯亮的时候按下开关灯灭，表示把地鼠打下去了，开关恢复，灯会按之前的设计继续亮，直到游戏结束。
(3) 程序要求可以能计算出正确的击打数，记录出击打总数和正确的击打数。
（4）代表游戏开始的灯灭时，其余三个灯也要结束，即游戏结束。
三、硬件电路图的设计利用CAD来画硬件电路图，在用CAD画图工具画图时要注意一些问题：1、养成经常存盘的好习惯2、利用好CAD本身的制作块与阵列功能。
数字电路课程设计打地鼠
数字电路课程设计打地鼠(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--北京科技大学数电课程设计报告仿真设计课程名称:数字电子实验仿真仿真设计项目名称：打地鼠游戏院系：计算机与通信工程专业班级：通信1204组长：吕文诺（）组员：刘豪（）庄御乾（）孙仲乐（）打地鼠游戏一、实验仿真目的：1、掌握时序逻辑电路的一般设计办法。
2、掌握计数器的设计原理和应用。
3、掌握组合逻辑电路的一般设计办法。
4、掌握定时电路的设计和使用。
5、掌握译码显示电路的原理和应用。
6、通过打地鼠游戏的设计，锻炼对数字单元电路的灵活应用和综合设计能力，提高学生综合应用知识的能力和创新能力。
二、实验所用的主要元器件：双D触发器74LS74 脉冲源计数器 2to4译码器以及若干基础数电元器件4to16译码器三、实验仿真电路原理总实现图：各模块实现的原理及步骤：A.产生四个指示灯的随机点亮：1.使用四个计数器并行运行10进制计数器偶数循环0-2-4-6-8奇数循环1-3-5-7-9 七进制循环2.通过一个四进制循环来选择这四个计数器的当时时刻的数字，，如图，四进制循环接上74HC139N。
3.选择数字使用D触发器做了一个并入并处的移位寄存器，将四个计数器产生的数字的二进制送入寄存器中，上图即使实现选择四个计数器数字4.实现灯的随机点亮将上图选择的二进制数字接入74HC154W 4 to10 的译码器中，将使输出端1到10管脚有效，使（2 10）、（ 3 9）、（ 4 8）、（ 5 7）分别使能一个灯。
B.打地鼠开关的设计使用的是可复位的开关，把开关和灯同接一个与门，同时有效则输出高电平。
C.实现打地鼠记分功能把开关的有效电位产生的脉冲接入计数器的CLK端，则实现每次开关和灯同时有效产生的脉冲能被记录。
D.实现每10次暂停电路将四盏灯或接入10进制计数器的CLK端，十次满之后RCO输出高电平，使用其使能四进制计数器的CLR端，实现功能。
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北京科技大学
数电课程设计报告
仿真设计课程名称:数字电子实验仿真仿真设计项目名称：打地鼠游戏
院系：计算机与通信工程
专业班级：通信1204
组长：吕文诺（41256104）
组员：刘豪（41256103）
庄御乾（41256107）
孙仲乐（41256105）
打地鼠游戏
一、实验仿真目的：
1、掌握时序逻辑电路的一般设计办法。
2、掌握计数器的设计原理和应用。
3、掌握组合逻辑电路的一般设计办法。
4、掌握定时电路的设计和使用。
5、掌握译码显示电路的原理和应用。
6、通过打地鼠游戏的设计，锻炼对数字单元电路的灵活应用和综合设计能力，提高学生综合应用知识的能力和创新能力。
二、实验所用的主要元器件：
双D触发器74LS74 脉冲源计数器2to4译码器
以及若干基础数电元器件
4to16译码器
三、实验仿真电路原理
总实现图：
各模块实现的原理及步骤：
A.产生四个指示灯的随机点亮：
1.使用四个计数器并行运行
10进制计数器偶数循环0-2-4-6-8
奇数循环1-3-5-7-9 七进制循环
2.通过一个四进制循环来选择这四个计数器的当时时刻的数字，
，如图，四进制循环接上74HC139N。
3.选择数字
使用D触发器做了一个并入并处的移位寄存器，将四个计数器产生的数字的二进制送入寄存器中，
上图即使实现选择四个计数器数字
4.实现灯的随机点亮
将上图选择的二进制数字接入74HC154W 4 to10 的译码器中，将使输出端1到10管脚有效，使（2 10）、（3 9）、（4 8）、（5 7）分别使能一个灯。
B.打地鼠开关的设计
使用的是可复位的开关，把开关和灯同接一个与门，同时有效则输出高电平。
C.实现打地鼠记分功能
把开关的有效电位产生的脉冲接入计数器的CLK端，则实现每次开关和灯同时有效产生的脉冲能被记录。
D.实现每10次暂停电路
将四盏灯或接入10进制计数器的CLK端，十次满之后RCO输出高电平，使用其使能四进制计数器的CLR端，实现功能。
E.时钟模块电路的设计
电路接通电源的瞬间，由于电容C1来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo 为高电平。
同时，集电极输出端（DIS）对地断开，电源Vcc对电容C1充电，电路进入暂稳
态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。
多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC 充、放电回路的参数。
震荡频率公式
五、实验结果分析
随机数分析：这是一组产生的随机数：
1,4,7,8,3,4,6,7,4,6,3,6,7,9,1,4,7,9,4,7……
相应灯：3,3,2,2,4,3,2,4,3,1,3,3,1,3，……
六、实验小结
通过此次数电仿真大作业，是使我们更加熟练了掌握了multisim软件，实践出真知，只有在实践中才能真知的明白multisim'去解决现实中的问题，达到学以致用；巩固了上课硕学的知识‘同时对系统的控制有了更直观的更具体的认知，任何一点小的错误都可能导致实验的偏差，从而导致失败。
总的来说，虽然这次仿真遇到了很多的问题，但是我们还是一一的解决了。
并且在同时扩大了我们的知识面，了解了更多的专业知识，对自己在课上所学的有了进一步的了解，更加锻炼了自己的实际应用的能力，是自己对以后的作业和任务有了更强的信心，对自己的路有了更清楚的认识和了解。
注：没有加入30ms点亮功能，主要是30ms的时间比人的反应时间还短。
实现每盏灯亮30ms后发现这个要求不现实，根本不可能在30ms实现发现地鼠并打地鼠。
故，放弃了30ms点亮功能的要求。