【正文】 《單片機原理及應(yīng)用》課程設(shè)計報告基于單片機的俄羅斯方塊游戲設(shè)計學(xué) 號 姓 名 楊 欣 同 組 成 員 黃 濤 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 班 指 導(dǎo) 教 師 黃 勁 院（系、所） 電氣與電子工程學(xué)院 華中科技大學(xué)教務(wù)處制目錄一、課程設(shè)計的目的 二、題目要求 三、原理概述 四、調(diào)試過程 五、驗收結(jié)果 六、個人體會 七、參考文獻(xiàn) 八、致謝 附錄一：外電路原理圖 附錄二：程序清單 一、課程設(shè)計的目的1. 加深對單片機的理解，熟悉單片機的原理，掌握單片機的編程方法與技巧2. 靈活運用單片機的基礎(chǔ)知識，增強利用理論知識解決實際問題的能力二、題目要求 .驗收時，先在仿真機的上顯示自己學(xué)號的后位，再進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容驗收。 .能在單片機實驗箱通用板上的液晶顯示屏（）上玩俄羅斯方塊游戲，使用*鍵盤輸入，能夠完美實現(xiàn)俄羅斯方塊的基本游戲內(nèi)容，界面優(yōu)美，最后可以顯示分?jǐn)?shù)和級別，如果游戲失敗顯示“ ”，最后顯示本人姓名“ ”和學(xué)號“”。 原理概述. 程序整體思路單片機上的程序設(shè)計一般是一個大循環(huán)結(jié)構(gòu)，對于俄羅斯方塊的程序設(shè)計，首先產(chǎn)生一個偽隨機數(shù)，其范圍是，分別對應(yīng)俄羅斯方塊中隨機產(chǎn)生的七種方塊，然后程序根據(jù)此數(shù)值所對應(yīng)的圖形模塊裝入的固定區(qū)域內(nèi)，緊接著將此圖像寫入所對應(yīng)的顯示緩沖區(qū)中，顯示程序?qū)⒕彌_區(qū)內(nèi)的內(nèi)容顯示在顯示屏上，如果沒有控制鍵按下，圖形將自動向下移動。如果有鍵按下，程序?qū)⒏鶕?jù)按下的鍵來改變圖形存儲區(qū)的值，同時程序?qū)⑴袛鄨D形是否已到達(dá)邊界，當(dāng)圖形最上層到達(dá)顯示區(qū)頂部，則游戲結(jié)束，此時將清除顯示緩沖的內(nèi)容，游戲重新開始。．圖形顯示 液晶顯示器一共有*個像素點，本程序中每個像素點用一個坐標(biāo)表示，左上角為（），右下角為（）。對于顯示類的基本操作是任意點亮一個點，熄滅一個點，任意點亮個點，滅掉個點，如此一來游戲的第一個關(guān)鍵點就完成了。 我們將中選取一段為顯示緩沖區(qū)，這里面的每一位對應(yīng)上的的一個點，將實時顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容，也就是當(dāng)此緩沖區(qū)內(nèi)容一改變，上看到的也會做出相應(yīng)的改變。同時游戲中的那些方塊被存放在一個類似于一維的數(shù)組之中，每一個方塊對應(yīng)四個小方塊，根據(jù)偽隨機數(shù)將這四個小方塊對應(yīng)的值裝入固定的區(qū)域內(nèi)。如果要顯示方塊只需將這些方塊所對應(yīng)的點寫入緩沖區(qū)就可以了。．消層算法 設(shè)置循環(huán)變量數(shù)，即總共要掃描次，每一次循環(huán)過程中檢測此行是否已滿，也就是檢測這一行所對應(yīng)的存儲單元是否全為，如果全為則將此行消去，即將此行對應(yīng)的清零。同時將此行上面的內(nèi)容按每列依次下移，下移完之后重新令，又從第一行開始檢測。此行不全為零時只需令，直到消層過程結(jié)束。．旋轉(zhuǎn)算法首先要確定一個旋轉(zhuǎn)中心，假如旋轉(zhuǎn)中心的編號是，將除以，商是存入余數(shù)是存入，及時用商和余數(shù)建立坐標(biāo)系。此時若以此為旋轉(zhuǎn)中心的圖形需要旋轉(zhuǎn)，則將每一個小方塊對應(yīng)編號除以，商減去，余數(shù)減去，而每一個方塊一次將旋轉(zhuǎn)度，所以有公式 ， ，其中，為旋轉(zhuǎn)之前的坐標(biāo)，為旋轉(zhuǎn)之后的坐標(biāo)。旋轉(zhuǎn)完之后將加上將加上，然后將乘以再加上。執(zhí)行四次，此過程旋轉(zhuǎn)結(jié)束。 調(diào)試過程、學(xué)號顯示部分單獨調(diào)試 這個在之前的很多實驗中都有涉及，程序較為簡單，語句也不復(fù)雜，本實驗中才用的是并行動態(tài)顯示，調(diào)試一次成功。 游戲程序調(diào)試相關(guān) 驗收結(jié)果下圖為當(dāng)時的整個實驗裝置：實驗中，游戲隨機產(chǎn)生方塊按下控制鍵，方塊旋轉(zhuǎn)：按下控制鍵，方塊加速下落方塊下落到底部，最底層被填滿：最底層填滿后，自動消去這一層：隨機產(chǎn)生下一個方塊，每次產(chǎn)生方塊完全隨機：最后一幅圖為游戲結(jié)束后，顯示所得分?jǐn)?shù)，每消去一行得到一分，顯示“ ”和游戲者姓名學(xué)號。本次實驗?zāi)J(rèn)游戲者為本人 （楊欣），學(xué)號（）六、個人體會 在這次實驗過程中，特別是調(diào)試的時候，如果能夠順利排除實現(xiàn)程序預(yù)定功能是最讓人開心的，這個過程也會讓我很享受。但是如果由于一些搞不清楚的原因遲遲達(dá)不到目標(biāo)，也是最讓人煩躁的。而其中的問題，只能漫無目的地去嘗試，無法在邏輯中得到答案，我個人遇到了這種狀況，確實很無奈。不知道是否是因為我的分析不到位，而實際上有一個合乎邏輯的答案在那里呢？這次課程設(shè)計，第一周主要是在修改程序的驅(qū)動部分，從第二周開始上機調(diào)試，用了差不多半個月的時間，最終也沒有成功調(diào)試出結(jié)果，實在很受打擊，讓我很沮喪。從單片機課程到單片機實驗到如今的單片機課程設(shè)計，我感觸最深的一點就是：必須有耐心、足夠細(xì)心。單片機程序前前后后有不少聯(lián)系，可能前面用的的某個變量跟后面重復(fù)、字與字節(jié)搞亂等等細(xì)小的問題，如果不能耐心、細(xì)心地去尋找，很難發(fā)現(xiàn)。最后，我還體會到了，硬件學(xué)習(xí)是編寫程序前最重要的部分，只有對所使用的硬件設(shè)備完全了解才能編寫出適合使用的程序，否則會做很多無用功，浪費很多時間和精力。以后一定要謹(jǐn)記這個道理！七、主要參考文獻(xiàn)【】《單片機原理及應(yīng)用》 姜志海主編【】《系列單片機原理及應(yīng)用實驗指導(dǎo)書》 八、致謝感謝黃勁老師的耐心指導(dǎo)！感謝管理實驗室的老師多日來為我們開放實驗室！附錄一：電路原理圖按鍵與單片機連接：按照*鍵盤上的布置，游戲控制鍵分別為： ， ， ， ， ， 液晶顯示器與單片機的連接：附錄二：程序清單：（因程序繁多，此處只列出文件程序，如果老師要看完成程序，請看電子檔報告）1.$。 。 () , .。 。 *** ***。 : .。 :。 。 。 :。 , 。 。 。 :。 : 。 : 。 . 。 : 。 。 : 。 . 。 : 。 。 : 。 . 。 。 。 :。 .。 : 。 . 。 .。 : 。 . 。 。 。 . 。 : 。 . 。 .。 : 。 . 。 。 。 . 。 : 。 . 。 .。 : 。 . 。 。 。 。 。 . 。 .。 。 .。 。 . 。 。 。 。 () : : : () ( ()) ( ()) () :