使用quartus的基于FPGA的五子棋游戏代码

时间: 2024-05-02 14:17:13 浏览: 22
以下是一个基于FPGA的五子棋游戏的Quartus代码示例。该代码主要由VHDL编写。请注意,此代码仅供参考,需要根据具体的FPGA板和要求进行修改。 ``` --五子棋游戏主要代码 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity gameboard is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; player1 : in STD_LOGIC; player2 : in STD_LOGIC; row : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); col : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); reset_board : in STD_LOGIC; winner : out STD_LOGIC; tie : out STD_LOGIC; game_over : out STD_LOGIC; board : out STD_LOGIC_VECTOR (255 downto 0)); end gameboard; architecture Behavioral of gameboard is --全局变量定义 type state is (idle, player1_turn, player2_turn, game_over); signal game_state, next_state : state; signal player1_symbol, player2_symbol, current_symbol : std_logic; signal current_row, current_col, next_row, next_col : integer range 0 to 15; signal winner_found, tie_game : std_logic; signal board_array : std_logic_vector(255 downto 0); --状态机 begin process(clk, reset) is begin if reset = '1' then game_state <= idle; elsif rising_edge(clk) then game_state <= next_state; end if; end process; --状态转移 process(game_state, player1, player2, winner_found, tie_game) is begin case game_state is when idle => if reset_board = '1' then next_state <= idle; else next_state <= player1_turn; end if; when player1_turn => if winner_found = '1' or tie_game = '1' then next_state <= game_over; else next_state <= player2_turn; end if; when player2_turn => if winner_found = '1' or tie_game = '1' then next_state <= game_over; else next_state <= player1_turn; end if; when game_over => next_state <= idle; end case; end process; --游戏逻辑 process(game_state, player1, player2, row, col, reset_board, board_array) is --下棋函数 function place_piece(symbol : std_logic; board : std_logic_vector) return std_logic_vector is variable temp_board : std_logic_vector(255 downto 0) := board; begin if temp_board(row * 16 + col) = '0' then temp_board(row * 16 + col) := symbol; end if; return temp_board; end function; --胜利判定函数 function check_win(symbol : std_logic; board : std_logic_vector) return std_logic is variable temp_board : std_logic_vector(255 downto 0) := board; variable win_found : std_logic := '0'; variable i, j : integer range 0 to 14; begin --检查每一行 for i in 0 to 14 loop for j in 0 to 10 loop if temp_board(i * 16 + j) = symbol and temp_board(i * 16 + j + 1) = symbol and temp_board(i * 16 + j + 2) = symbol and temp_board(i * 16 + j + 3) = symbol and temp_board(i * 16 + j + 4) = symbol then win_found := '1'; exit; end if; end loop; end loop; --检查每一列 for i in 0 to 10 loop for j in 0 to 14 loop if temp_board(i * 16 + j) = symbol and temp_board((i + 1) * 16 + j) = symbol and temp_board((i + 2) * 16 + j) = symbol and temp_board((i + 3) * 16 + j) = symbol and temp_board((i + 4) * 16 + j) = symbol then win_found := '1'; exit; end if; end loop; end loop; --检查主对角线 for i in 0 to 10 loop for j in 0 to 10 loop if temp_board(i * 16 + j) = symbol and temp_board((i + 1) * 16 + j + 1) = symbol and temp_board((i + 2) * 16 + j + 2) = symbol and temp_board((i + 3) * 16 + j + 3) = symbol and temp_board((i + 4) * 16 + j + 4) = symbol then win_found := '1'; exit; end if; end loop; end loop; --检查副对角线 for i in 0 to 10 loop for j in 4 to 14 loop if temp_board(i * 16 + j) = symbol and temp_board((i + 1) * 16 + j - 1) = symbol and temp_board((i + 2) * 16 + j - 2) = symbol and temp_board((i + 3) * 16 + j - 3) = symbol and temp_board((i + 4) * 16 + j - 4) = symbol then win_found := '1'; exit; end if; end loop; end loop; return win_found; end function; --平局判定函数 function check_tie(board : std_logic_vector) return std_logic is variable temp_board : std_logic_vector(255 downto 0) := board; variable tie_game : std_logic := '1'; variable i, j : integer range 0 to 15; begin for i in 0 to 15 loop for j in 0 to 15 loop if temp_board(i * 16 + j) = '0' then tie_game := '0'; exit; end if; end loop; end loop; return tie_game; end function; begin if reset_board = '1' then board_array <= (others => '0'); current_symbol <= 'X'; current_row <= 0; current_col <= 0; winner_found <= '0'; tie_game <= '0'; next_row <= 0; next_col <= 0; else board_array <= place_piece(current_symbol, board_array); if current_symbol = 'X' then winner_found <= check_win(current_symbol, board_array); tie_game <= check_tie(board_array); current_symbol <= 'O'; next_row <= to_integer(unsigned(row)); next_col <= to_integer(unsigned(col)); else winner_found <= check_win(current_symbol, board_array); tie_game <= check_tie(board_array); current_symbol <= 'X'; next_row <= to_integer(unsigned(row)); next_col <= to_integer(unsigned(col)); end if; if player1 = '1' then current_row <= next_row; current_col <= next_col; end if; if player2 = '1' then current_row <= next_row; current_col <= next_col; end if; end if; board <= board_array; winner <= winner_found; tie <= tie_game; case current_symbol is when 'X' => game_over <= player1; when 'O' => game_over <= player2; end case; case game_state is when idle => next_state <= player1_turn; when player1_turn => if player1 = '1' then next_state <= player2_turn; end if; when player2_turn => if player2 = '1' then next_state <= player1_turn; end if; when game_over => next_state <= idle; end case; end process; end Behavioral; ``` 在该代码中,定义了一个实体“gameboard”,该实体具有多个输入和输出端口,包括时钟、复位、玩家1和玩家2的输入,以及行、列、复位棋盘、胜者、平局和游戏结束的输出。该代码还定义了一个状态机,用于跟踪游戏的不同阶段,以及一个游戏逻辑过程,用于实现具体的游戏规则和操作。在游戏逻辑过程中,定义了函数来执行下棋、胜利判定和平局判定等功能。

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