Flappy Bird на FPGA.

Flappy Bird — игра для мобильных устройств, разработанная вьетнамским разработчиком Донгом Нгуеном, в которой игрок с помощью касаний экрана должен контролировать полёт птицы между рядами зелёных труб, не задевая их. Была реализована на платформах iOS и Android.

Игра была выпущена 24 мая 2013 года и получила внезапный рост популярности в начале 2014 года. Была подвергнута критике за сложный игровой процесс, плагиат графики и игровой механики, другие обозреватели посчитали, что она вызывает привыкание. В конце января 2014 стала самой скачиваемой бесплатной игрой в App Store. В течение этого времени разработчик зарабатывал $50 000 в день за рекламу внутри приложения.

10 февраля 2014 года Flappy Bird была удалена разработчиком из App Store и Google Play. После этого появилась тенденция продавать смартфоны с заранее установленной игрой, чаще всего за крупную сумму. Это также вызвало появление множества клонов игры, создаваемых разработчиками в надежде повторить успех оригинала.

На всеми любимом GitHub была найдена эта замечательная игра. Мы по старой традиции решили портировать ее под нашу плату VE-XC6SLX9, естественно в надежде повторить успех оригинала :))). Основной модуль дизайна представлен ниже:

Verilog Code:
module TopModule(Clk,Button,Reset, vga_h_sync, vga_v_sync, vga_R, vga_G, vga_B,Speaker);
input Clk,Button,Reset;
output vga_h_sync, vga_v_sync, vga_R, vga_G, vga_B ,Speaker;
 
wire inDisplayArea;
wire [9:0] CounterX;
wire [8:0] CounterY;
wire [24:0] Clks;
wire Status;
wire [15:0] Pattern1;
wire [15:0] Pattern2;
wire [15:0] PipesPosition1;
wire [15:0] PipesPosition2;
wire [15:0] R_Pipes_off;
wire [15:0] R_Bird_off;
wire Button;
wire Clk25;
 
//Генератор с фазовой автоподстройкой частоты 50МГц -> 25 МГц
clk_wiz_v3_6 main_pll(.CLK_IN1(Clk),.CLK_OUT1(Clk25));
 
//Модуль синхронизации VGA сигнала
VGAOut syncgen(.Clk(Clk25), .vga_h_sync(vga_h_sync), .vga_v_sync(vga_v_sync), .inDisplayArea(inDisplayArea), .CounterX(CounterX), .CounterY(CounterY));
 
//Антидребезг, не используется
//Debouncer deb (Clk25,Button,Button);
 
//Счетчик временных состояний
SlowClock s1 (Clk25,Reset,Clks);
 
//Проверка состояния игры
StatusChecker s7 (Reset,CounterX,R_Pipes_off,R_Pipes2_off,R_Bird_off,Status);
 
//Прорисовка игровых объектов
DrawBackground s2 (Clks,Status,CounterX,CounterY,R_Background,G_Background,B_Background);
DrawOnBackground s22 (Clks,CounterX,CounterY,R_OnBackground_on,G_OnBackground_on,B_OnBackground_on,R_OnBackground_off,G_OnBackground_off,B_OnBackground_off);
 
DrawBird s3 (Clks,Reset,CounterX,CounterY,Button,Status,R_Bird_on,G_Bird_on,B_Bird_on,R_Bird_off,G_Bird_off,B_Bird_off);
 
DrawPipes s4 (Clks,Reset,CounterX,CounterY,Button,Status,Pattern1,R_Pipes_on,G_Pipes_on,B_Pipes_on,R_Pipes_off,G_Pipes_off,B_Pipes_off,PipesPosition1);
DrawPipes2 s44 (Clks,Reset,CounterX,CounterY,Button,Status,Pattern2,R_Pipes2_on,G_Pipes2_on,B_Pipes2_on,R_Pipes2_off,G_Pipes2_off,B_Pipes2_off,PipesPosition2);
 
Pattern p (Clks,Reset,PipesPosition1,PipesPosition2,Button,Pattern1,Pattern2);
 
DrawScore s5 (Clks,~Reset,PipesPosition1,PipesPosition2,CounterX,CounterY,Button,Status,R_Score_on,G_Score_on,B_Score_on,R_Score_off,G_Score_off,B_Score_off);
 
DrawItem s6 (Clks,CounterX,CounterY,Button,R_Item_on,G_Item_on,B_Item_on,R_Item_off,G_Item_off,B_Item_off);
 
DrawBoard dd (Clks,Reset,CounterX,CounterY,Button,Status,R_Board_on,G_Board_on,B_Board_on,R_Board_off,G_Board_off,B_Board_off);
 
//Звуковое сопровождение
Sound so (Clk25,PipesPosition1,PipesPosition2,Speaker);
 
//Комбинация сигналов
wire RLayer0 = (R_Background | R_OnBackground_on) & ~R_OnBackground_off;
wire GLayer0 = (G_Background | G_OnBackground_on) & ~G_OnBackground_off;
wire BLayer0 = (B_Background | B_OnBackground_on) & ~B_OnBackground_off;
 
wire RLayer1 = (RLayer0 & ~R_Pipes_off) & ~R_Pipes2_off;
wire GLayer1 = ((GLayer0 | G_Pipes_on | G_Pipes2_on) & ~G_Pipes_off) & ~G_Pipes2_off;
wire BLayer1 = (BLayer0 & ~B_Pipes_off) & ~B_Pipes2_off;
 
wire RLayer2 = (RLayer1 | R_Board_on) &~R_Board_off;
wire GLayer2 = (GLayer1 | G_Board_on) &~G_Board_off;
wire BLayer2 = (BLayer1 | B_Board_on) &~B_Board_off;
 
wire RLayer3 = (RLayer2 | R_Bird_on) & ~R_Bird_off;
wire GLayer3 = (GLayer2 | G_Bird_on) & ~G_Bird_off;
wire BLayer3 = (BLayer2 | B_Bird_on) & ~B_Bird_off;
 
wire RLayer4 = (RLayer3 | R_Score_on) & ~R_Score_off;
wire GLayer4 = (GLayer3 | G_Score_on) & ~G_Score_off;
wire BLayer4 = (BLayer3 | B_Score_on) & ~B_Score_off;
 
reg vga_R, vga_G, vga_B;
always @(posedge Clk25)
begin
	begin
	vga_R <= RLayer4 & inDisplayArea;
	vga_G <= GLayer4 & inDisplayArea;
	vga_B <= BLayer4 & inDisplayArea;
	end
end
endmodule

Назначение модулей, входящих в проект, расписано в комментариях к коду. Ниже можно увидеть результат работы, и скачать исходные файлы:

Проект игры Flappy Bird: flappy_bird.zip