VHDL实现：简易猜数字游戏机设计与实现

"该资源是北京邮电大学数字电子技术实验的一个项目，涉及VHDL语言实现一个猜数字游戏机。游戏机使用4x4键盘输入数字，数码管显示，并包含防抖动处理。实验报告包含了系统设计、源代码、功能说明、故障分析和实验总结。" 在本实验中，学生被要求设计并实现一个简易猜数字游戏机，使用VHDL编程语言在FPGA平台上完成。这个实验项目涵盖了数字电路与逻辑设计的基础知识，包括硬件描述语言VHDL的使用、数字信号处理和接口电路设计。 **实验任务要求** 1. **游戏规则**：游戏者需要猜一个预设的、没有重复数字的4位数。预设数字保密，由4x4键盘输入并在数码管上显示。 2. **数字设置**：通过4x4键盘输入4位数字，按下确定键（BTN1）锁定数字，数码管清零并启动点阵倒计时。点阵从右下角开始逐点熄灭，直至全部熄灭（共64秒）。 3. **猜数字**：再次使用4x4键盘输入猜测的4位数，按确定键（BTN2）确认，系统将显示A和B的提示，A表示位置正确的数字个数，B表示数字正确但位置错误的个数。 4. **反馈机制**：猜中时显示猜数字成功并显示笑脸，未猜中则显示错误提示，并通过蜂鸣器或LED闪烁报警。倒计时结束未猜中，游戏结束。 **系统设计** 系统设计包括以下几个主要部分： 1. **键盘模块（Keyboard.vhd）**：负责接收4x4键盘输入，并进行防抖处理（xiaodou.vhd）以确保稳定的数据读取。 2. **数码管显示模块（Display.vhd）**：显示预设数字、输入的猜测数字以及A和B的提示信息。 3. **点阵模块（DotMatrix.vhd）**：用于倒计时显示，逐步熄灭点阵。 4. **随机数生成模块（random.vhd）**：生成预设的4位无重复数字。 5. **蜂鸣器模块（beep_t.vhd）**：在错误或游戏结束时发出声音警告。 6. **顶层模块（GuessNum.vnd）**：整合所有子模块，协调整个系统的运作。 **源程序** 每个模块都有对应的VHDL源代码，包括注释以解释其功能和操作方式。 **功能说明及资源利用情况** 这部分详细阐述了各个模块的功能以及在硬件资源上的占用情况，例如逻辑门、触发器等。 **故障及问题分析** 实验报告中还可能包括在设计过程中遇到的问题、故障及其解决方案，帮助学生理解和改进设计。 **实验总结** 最后，学生会总结实验过程中的学习成果，反思设计中的不足，并提出可能的优化建议。 这个实验旨在让学生通过实际操作理解数字电路设计和VHDL编程，提高他们的实践能力和问题解决技巧。