ARQUITECTURA DE COMPUTADORES,

JUEGO SNAKE

1. INTRODUCCION.

Utilizando herramientas de programacin en La idea original es lograr la implementacin del

lenguaje C y VHDL con el objetivo de disear juego utilizando una VGA como perifrico
una aplicacin de arquitectura de computadores descrito en VHDL con ayuda de ISE, en el
manipulado por un microprocesador tambin ira incluido parte de la arquitectura del
(MicroBlaze) se consigue controlar el Juego de la laberinto, como lo son obstculos y los puntos de
Culebrita tradicional, con algunas poder para que a medida de que el jugador los
modificaciones. alcanzar incrementara el tamao de la serpiente
y el marcador.
2. POR QU SE ELEGIR ESTA
APLICACIN? El proyecto se divide en los siguientes mdulos:
Arquitectura
Se escogi como proyecto el realizar el juego de VHDL
la Culebrita pues es una buena aplicacin con
la cual se pretende desarrollar visualizacin y
animacin con las herramientas de programacin
y arquitectura de computadores y por ende Visualizacin
cumple con los requisitos necesarios en esta rea. PROCESADOR VHDL
Pulsador Control Pulsadores
Control Puntuacin
Con respecto al desarrollo del juego de la
Culebrita tradicional se realizan algunos
Sincronizacin
cambios: se dejan fijos los puntos o cuadros de VHDL
comida de la culebra ubicados en el tablero de
recorrido y no se implementa el formato del juego
tradicional donde los puntos aparecen uno a uno y Imagen 1. Diagrama Mdulos.
en posiciones diferentes a lo largo del rea de
recorrido., no se implementa cambio de nivel de
juego en cuanto a nuevos obstculos o nivel de Se hace una distribucin de los componentes y/o
velocidad. mdulos que necesita el Juego para su
implementacin.
3. ESPECIFICACIONES Y DISEO DEL
JUEGO

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Nota: Es recomendable dividir en secciones el establezca los movimientos bsicos de la
proyecto para que los mdulos sean ms eficaces Culebrita, en sus direcciones normales
y no exista saturacin es algn componente del izquierda derecha, arriba-abajo.
proyecto.
Inicialmente el juego es un simple prototipo el
cual sirve de prueba para analizar las diferentes
situaciones que se puedan presentar, se hace un
esquema lo ms sencillo posible, este tipo de
descripciones son repetitivas luego de entender e
identificar como obtenerlas.

4. PROCEDIMIENTO

El sistema que se va a construir estar formado

por un procesador MicroBlaze (de 32 bits), 16
Imagen 2. Visualizacin objetos fijos de juego SNAKE. Kbytes de memoria de bloque para memoria de
programa y de datos. Tambin se conectar un
El juego presenta un nivel bsico en el cual lo GPIO para manejar los interruptores en la FPGA.
relacionado con visualizacin con ayuda del
perifrico VGA se establece: Para la realizacin de la estructura o parte fija del
juego, se tomo como gua el libro de Chu P. -
Tablero de recorrido para la Culebrita FPGA Prototyping by VHDL Examples Wiley,
delimitado por unos bordes con la cual se describi en cdigo VHDL, como
asignacin de color rojo. referencian constantes dados por el diseo propio,
en esta parte se le asignaron colores a los
Dos obstculos creados de manera obstculos que enmarcan los lmites de la
horizontal, paralelos y de igual largo. culebrita, de la misma forma se le asignaron el
Con asignacin de color rojo. color al objeto en movimiento y los puntos que
servirn para la puntuacin, tambin se dejo un
Secuencia de cuadros independientes que espacio prudente en la parte inferior para
representan la comida de la Culebrita visualizar la puntuacin que se acumule en el
ubicados de manera aleatoria en el juego.
tablero de recorrido y con asignacin de
color azul. Las seales de los diferentes colores se asignan a
un vector de 3 bits, los cuales estn conectados a
La Culebrita en su posicin de inicio la salida de la VGA, para dar la visualizacin en
de juego con asignacin de color verde. la pantalla, de lo descrito antes en el cdigo.

Cuadro de puntaje ubicado en la parte Se utilizo una memoria ROM (descrita en el

inferior de la pantalla fuera del tablero de cdigo PONG_GRAPH en VHDL) para la
recorrido de la Culebrita. culebrita, ya que de esta forma es ms fcil
darle el movimiento, el cual tiene como salidas
Con la parte de movimiento se pretende unas seales que van conectadas a los pulsadores
desarrollar un cdigo en C donde se de la FPGA, para controlar los movimientos

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deseados del objeto mvil, en este caso para la Se ha pretendido establecer un primer contacto
culebrita. con la utilizacin de sistemas digitales con ayuda
de un procesador que implementa aplicaciones y
Para lograr la visualizacin que se describi en el desarrolla cdigos en diferentes lenguajes
cdigo anteriormente mencionado se realizo una computacionales (VHDL, C) que se puedan
unin entre el proyecto de los obstculos, y el ejecutar.
proyecto de la VGA, y dndole la entradas y
salidas requeridas en el UCF para la La no adecuada delimitacin del proyecto en
programacin de la FPGA. cuanto a alcances y objetivos a realizar no
permiti desarrollar a plenitud lo propuesto.

La interfaz de la herramienta XPS se utiliza para Es importante destacar que este proyecto se ha
aadir o crear nuevos perifricos al sistema y la centrado en el estudio de las aplicaciones
aplicaciones software que van a correr en el ofrecidas por el procesador MicroBlaze,
micro. Una vez aadidos el bus y los perifricos, desarrollado por Xilinx en este caso en particular
se deben conectar entre s. Los perifricos suelen diseado para familias de FPGAs.
tener diferentes opciones de configuracin, para
este caso en especfico son tres seales directas Se han desarrollado cdigos para realizar sus
las que interactan con la FPGA que se deben respectivas pruebas, teniendo en cuenta todos los
tener en cuenta para conectar con el bus. inconvenientes que se han presentado durante el
proceso para lograr el objetivo propuesto. No ha
Es muy importante indicar las restricciones en el sido fcil y no se obtuvieron los resultados
archivo .ucf. En l se asignan los pines de la esperados. Factores como el poco tiempo,
FPGA que corresponden a los puertos externos disponibilidad de herramientas (Salas Computo,
del sistema. Por defecto aparecen ya conectados FPGAs), el leve conocimiento sobre el software a
los pines de sincronizacin (Reloj) y el de tratar y muchos ms, hicieron que los objetivos
restaurar adems de otros. propuestos se modificaran. Es poco satisfactorio
no poder concluir el proyecto, se espera que la
autoridad correspondiente en la evaluacin y
5. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES calificacin de los resultados generales tenga en
cuenta los diferentes motivos por los cuales no se
Se trabajo con el paquete de desarrollo para la obtuvo resultados favorables.
construccin de MicroBlaze EDK trabajando en
su ambiente de trabajo XPS y SDK con sus
respectivas funciones bsicas que permitieron Para realizar lograr el movimiento de ciertos
sintetizar las especificaciones o descripciones objetos descritos en VHDL es conveniente
realizadas en VHDL como el perifrico VGA y utilizar una memoria ROM (comando ISE) ya
otros aspectos propios del juego como lo que permite almacenar un mapa de bits que
relacionado con los elementos grficos de la corresponde a coordenadas especficas dentro del
visualizacin. En SDK se permiti realizar lo rea de implementacin.
relacionado con la programacin y compilacin
en C concerniente al movimiento de la culebra.

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6. REFERENCIAS.

[1] P. Chu, FPGA PROTOTYPING BY VHDL

EXAMPLES, John Wiley & Sons, 2008.

[2] D. Money Harris, S. Harris, Digital Design and

Computer Architecture, Copyrighted Material.

[3] Guias laboratorio, disponibles en material de trabajo de

Arquitectura de Computadores.

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