Batalla Naval Sobre Fpga Spartan Iii

JUEGO DE BATALLA NAVAL PARA VGA EN RESOLUCION 640X480 SOBRE FPGA SPARTAN 3 DE XILINX
Jhonnatan Pulgarín Blandon, Student Member, IEEE y Juan Felipe Téllez Alzate, Student Member, IEEE jhonnatanpb@ieee.org , felipetellez@ieee.org Digitales II -- Departamento de Ingeniería Electrónica -- Universidad de Antioquia RESUMEN Un juego de batalla naval para dos jugadores en diferentes VGA de 640X480 debetener dos sistemas independientes de funcionamiento con códigos similares, los cuales deben compartir señales de datos y de sincronización y además comparten las memorias ROM donde están almacenados los diferentes gráficos que son usados en el juego (partes de los barcos, impactos, el mar, etc.). Se trabajo sobre una FPGA Spartan 3 de Xilinx y el modulo de expansión para VGA. En el juego usamosun modulo en VHDL para VGA similar al usado en las practicas anteriores de digitales II, también se hace uso de memorias RAM 2K X 8 y memorias RAM usadas como ROM 4K X 4; todas las memorias son Dual-Port Matched Port Widths. Para los controles usamos máquinas de estado que controlan tanto la inicialización de los barcos como los disparos y el control de turnos. En el monitor se grafican dospantallas, una de juego y otra de ubicación de barcos; en un comienzo solo se juega en la pantalla de ubicación de barcos, luego de que se ubiquen los 5 barcos del juego se pasa a la pantalla de disparos donde comienza el juego como tal. Los controles de juego han sido construidos con antirrebote por medio de un Trigger 7414 y un arreglo de resistencias y capacitares por botón; por cada control se van atener 5 botones, 4 para dirección y uno para el disparo. INTRODUCCIÓN El juego de batalla naval es muy conocido como juego de mesa para dos personas, en el cual el objetivo es acertar en los barcos del oponente y hundirlos antes de que el lo haga con los propios, así el primero en hundir los barcos del otro es el que gana. Pensando en que esto se pudiera lograr en dos monitores VGA por medio deuna FPGA, se comenzó a bosquejar un diagrama de bloques funcionales que pudieran con código VHDL reproducir el juego tal cual como se conoce como juego de mesa. Para el diseño de los bloques se pensó en que debía ser independiente para cada jugador y que se podía compartir, llegando a la conclusión que solo la memoria ROM era la misma para ambos. Además tomamos la decisión de dividir la pantalla de640X480 en cuadrados de 16X16, lo cual nos da un total de 1200 cuadros en la pantalla distribuidos en 40 columnas y 30 filas; lo cual nos obligo a trabajar con una Spartan 3 de Xilinx que tiene la suficiente capacidad de memoria para manejar todas las memorias que se necesitan. Para construir los gráficos se uso el programa Paint para hacer el dibujo y para convertirlo a números hexadecimalespíxel por píxel y así poderlos poner en la memoria ROM se uso un programa en Matlab. Para que el usuario tuviera una buena experiencia al jugar se construyeron dos controles, uno para cada jugador, en los cuales se sintiera identificado con los botones para mover el cursor en la pantalla y también la señal de fuego; y así se evitan los poco lúdicos suiches y botones de la tarjeta de expansión de laFPGA. ESPECIFICACIONES Y CARACTERISTICAS DE LOS BLOQUES DE MEMORIA

En el diseño del programa nos surgieron dos necesidades; una la de una unidad de memoria de solo lectura ROM que guardara los gráficos que serian usados en el juego (imágenes de 16X16 píxeles, donde cada píxel representa un color de los 8 posibles en un numero de 3 bits conocido como RGB, porque 100 es rojo, 010 es verde y 001 esazul, 000 es negro y 111 es blanco y siguiendo las combinaciones los demás colores). La otra necesidad era una memoria donde además de leer pudiéramos escribir y así se pudiera llevar registro del juego de cada uno de los jugadores. Para ambas memorias se uso un formato inicial similar que es el de las RAM Dual-Port Matched Port Widths, claro que con una diferencia, para las ROM usamos memorias...