近年来，语音识别作为人机交互方式之一，受到广泛关注。课题所设计的语音识别游戏系统，结合这一趋势，将其应用在游戏系统中，为用户带来传统游戏模式之外更多的娱乐体验，具有良好的发展前景。课题以Altera公司的DE2-70FPGA开发套件为核心，结合FPGA强大的并行处理能力和Nios II软核处理器灵活性的特点，进行SOPC系统硬件设计。分析研究了语音识别算法，并对μC/GUI图形库进行移植以构建出友好的人机交互界面。最后实现一个性能稳定、界面友好、成本较低、升级方便的语音识别游戏系统。课题主要工作包含了硬件设计和软件设计两个部分：硬件设计的主要工作是根据Avalon总线规范，构建基于Nios II软核处理器的SOPC系统。具体工作包括：①利用WM8731和乒乓操作原理，设计语音采集模块完成模拟语音数字化；②编写PS/2自定义模块，并采用软件译码方式实现键盘与FPGA通信，方便录入用户姓名等信息；③根据LTM触摸屏时序，结合IP核构建触摸屏硬件模块，为系统人机交互中游戏界面设计提供硬件基础。此外，还添加如存储器、定时器等其他外设组件，并通过Quartus II工具进行集成综合到SOPC系统中，完成硬件部分设计。软件设计主要是根据搭建完成的SOPC系统，结合课题的功能规划进行各个模块软件实现。其主要工作包括3个方面：①分析研究语音识别算法，选取基于短时能量和平均过零率的双门限算法进行有效语音提取、利用MFCC特征参数算法提取能表征语音的特征信息、采用基于遗传算法的矢量量化识别算法进行模板生成和识别判决，并结合FPGA并行处理能力强的特点，利用硬件资源实现加速；②移植μC/GUI图形库，通过对μC/GUI图形库下对中文字体、窗口控件、图片以及对话框的应用，为系统的三种工作模式（用户创建模式、语音登陆游戏模式和用户删除模式）提供了一个友好的人机交互界面；③游戏设计，系统游戏包含嵌入式平台游戏与由平台控制的PC机游戏。嵌入式平台游戏包含推箱子和贪吃蛇两款游戏，通过游戏算法结合μC/GUI图形库来实现；PC游戏是嵌入式平台接收语音指令后通过串口控制PC机上自带的游戏。从实验结果可以看出，该系统具有识别率高、交互界面友好、操作简单、使用方便等优点，并且系统成本低、体积小、软硬件可升级，具有良好的应用前景。