1.2 研究意义

FPGA首先在通信信息行业中发展起来。随着对器件的精度要求越来越高，芯片变得越来越小，成本呈现出一个急剧下降的趋势，许多产品都是以FPGA芯片为硬件支撑，造成需求量越来越大，因其使用方法灵活，易于编程，且工作效率比较高，更新换代快，应用领域不断拓展。现在，许多用户都开始在一些消费类电子产品上采用FPGA，如DVD，TV、游戏设备、空调、PDA数字视频移动网络、无线局域网等[3]。而且，现在各行各业的服务都再向智能化的方向发展，所以FPGA的发展将会进入一个新的发展势头。

FPGA的发展与应用已经渗透到日常生活的各个领域，比如工业、农业、国防、科研、教育等等都有智能化工具的应用，也是现代化电子系统中尤为重要的智能化工具，各行各业技术的提高以及产品的更新都受到了很大的促进作用。目前，独立的开发模块，强大的功能应用，价格低廉且性价比高的智能玩具，已经越来越受到儿童家长的欢迎，且智能玩具中应用FPGA的蛇移动在国内外都有着巨大的市场发展空间。在全球的智能玩具领域，美国、日本等国占据了很大一部分，可以说是处于垄断地位，而在我们国家，大多数人对于智能玩具的了解还处于一知半解的状态，它的发展才刚刚萌芽，是一个发展的新兴领域，可编程蛇移动的发展将会给智能玩具市场注入新鲜的血液。

目前，计算机科学技术、人工智能化发展以及相关学科的深入研究，智能玩具中的蛇形移动正朝着智能化的方向飞速发展。而现在智能玩具在孩子们的日常生活中扮演着非常重要的角色，许多玩具都是用完了就扔，造成了极大的资源浪费，而在玩具中植入FPGA芯片，利用其重构功能，可以很灵活地改变玩具的用法，使玩具重新得到孩子的喜欢。不仅经济，还不至于造成资源浪费。另外，选择以FPGA芯片作为设计智能玩具蛇移动系统的基础，不仅能够解决日常生活中的细小问题，而且通过理论与实践的合理配合，能够游刃有余的发挥自己储备的专业知识，也能够通过在实际操作中发现自己理论知识的不足之处，对现在广泛应用的FPGA技术认识得更加理性化、感性化，让理论和实践都得到很好地发挥。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

随着科学技术的不断提高，给玩具设计师们带来了更大的自由度。各种不同材料的结合运用，精细的生产技术。使设计师们的创意可以更加细腻的表现出来。将机械、电子技术巧妙地用设计在智能玩具中，使设计出来的智能玩具具有最新的高新技术。随着FPGA技术日新月异的快速发展，玩具的互动性越来越强，通过编程，智能玩具的拓展领域越来越广，其中一个典型的就是蛇移动，通过对硬件和软件的简单修改，其精确度和灵活度也越来越高。

索尼（Sony）公司曾经对智能玩具做过这样一个设想，它将进入每一个家庭。新一代的玩具功能强大，不能让儿童很轻易地了解复杂的科学概念。“Playing”是一个具有悠久历史的著名玩具杂志，他们经过几年的调查，发现并且证实了绝大部分玩具正朝着电子化、智能化的方向发展。而且用Verilog HDL语言编写起来比较简单，在给智能玩具植入内部FPGA芯片的时候比较方便，设计者也可以很好地掌握。

世界玩具业的发展潮流一直由美国、日本和韩国等国垄断，他们不断地把类似于FPGA科学技术在智能玩具设计中巧妙的加以利用，从变形金刚、贪吃蛇游戏、电子宠物等，到现在能够与人产生智能互动的机器人。

1.3.2 国内研究现状

    国内的智能玩具市场现在正处于萌芽阶段，早在上世纪快要结束的时候，国内市场就已经有少量的智能玩具，但仅仅只是该产业进行产业化的第一次发展。试错和验证是智能玩具早期的产品，现如今依靠其低成本，精炼工艺，才能让应用FPGA技术的智能玩具在中国市场开辟一个广阔的市场。而随着对玩具市场越来越深入地了解，智能玩具同样能够在中国得到一个很好的发展机会。因此以FPGA为核心的技术植入智能玩具也将会发展得越来越好。 基于FPGA蛇移动的设计+仿真图(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_42014.html