嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計-基于μcos-ii的貪吃蛇游戲嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)方案設(shè)計(已修改)
2024-12-03 21:14 本頁面
【正文】 計算機科學(xué)與技術(shù) 學(xué)院 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計 設(shè)計題目： 基于μ C/OSII 的貪吃蛇游戲 嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)方案設(shè)計 專業(yè)班級： 計算機科學(xué)學(xué)院 2020級（ 2）班 組 員 ： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間 ： 2020/7/4～ 2020/7/8 設(shè)計地 點： 明理樓 B319 基于 μ C/OSII 的貪食蛇游戲設(shè)計 μC/OS II 實時操作系統(tǒng) 簡介 μC/OS 是一種免費公開源代碼、結(jié)構(gòu)小巧、具有可剝奪實時內(nèi)核的實時操作系統(tǒng)。 μC/OS II 的前身是 μC/OS ，最早出自于 1992 年美國嵌入式系統(tǒng)專家Jean 在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的 5 月和 6 月刊上刊登的文章連載，并把 μC/OS 的源碼發(fā)布在該雜志的 B B S 上。 μC/OS 和 μC/OS II 是專門為計算 機的嵌入式應(yīng)用設(shè)計的， 絕大部分代碼是用 C 語言編寫的。 CPU 硬件相關(guān)部分是用匯編語言編寫的、總量約 200 行的匯編語言部分被壓縮到最低限度，為的是便于移植到任何一種其它的 CPU 上。用戶只要有標準的 ANSI 的 C交叉編譯器，有匯編器、連接器等軟件工具，就可以將 μC/OS II嵌人到開發(fā)的產(chǎn)品中。 μC/OS II 具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和可擴展性強等特點， 最小內(nèi)核可編譯至 2KB 。 μC/OS II 已經(jīng)移植到了幾乎所有知名的 CPU 上。 嚴格地說 μC/OS II只是一個實時操作系統(tǒng) 內(nèi)核，它僅僅包含了任務(wù)調(diào)度，任務(wù)管理，時間管理，內(nèi)存管理和任務(wù)間的通信和同步等基本功能。沒有提供輸入輸出管理，文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)等額外的服務(wù)。但由于 μC/OS II 良好的可擴展性和源碼開放，這些非必須的功能完全可以由用戶自己根據(jù)需要分別實現(xiàn)。 一、方案論證 方案一 如圖 所示，采用 AT89C52 和 1602 液晶 顯示 。 AT89C52 芯片是一款非常常用的芯片，具有 32 個 IO 口及多個定時器中斷，添加外部 ram 后能夠?qū)崿F(xiàn) ucosII的移植。這里 AT89C52 作為主控芯片，實現(xiàn)多任務(wù)操作。如 1602 不斷刷新顯示字 符串，流水燈同時產(chǎn)生不同的變化。 圖 系統(tǒng)框圖 AT89C52 1602 液晶 流水燈 2K*8 RAM 方案二 如圖 所示，采用 MSP430 和 KS0108 的 12864 液晶顯示 。 MSP430 系列是一個 16 位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機 。KS0108 是不帶中文字庫的 128*64 大液晶。由這兩個作為主要芯片， 8 個并行按鍵能實現(xiàn)基于 ucosII 的貪食蛇游戲設(shè)計。 圖 系統(tǒng)框圖 方案三 如圖所示，采用 STC89C58RD+和 ST7920 的 12864 液晶顯示 C58RD+有 32K FLASH, 256 Bytes 的片內(nèi) RAM, 1K 的 XRAM。 在資源方面完全滿足ucos 的移植， 12864 液晶采用帶中文字庫的 ST7920 芯片。鍵盤由 4*4 矩陣鍵盤組成 。 圖 系統(tǒng)框圖 方案對比 復(fù)雜度 從硬件來看最復(fù)雜的應(yīng)該是方案一，需要擴展外部 RAM 存儲器。而且占用了一排通用 IO口，造成了資源的浪費。 從軟件來看最復(fù)雜的應(yīng)該是方案二， MSP430 雖然性能優(yōu)越，但編程較為復(fù)雜，需要掌握更多的匯編指令。 實用 性 顯然第三種方案更為實用，需要的東西均為模塊化設(shè)計，只需改動程序便可實現(xiàn)多種功 能。而方案二 MSP430 資源豐富，應(yīng)該用于更為復(fù)雜的程序設(shè)計，STC89C58RD+ 12864 液晶 4*4 矩陣鍵 盤 MSP430 12864 液晶 8 個并行按鍵 發(fā)光二極管 在這里就有些大材小用了。 性價比 價格而言方案三與方案二基本差不多，主要是方案三采用國產(chǎn)的 STC 芯片價格更為實惠。而方案二價格芯片價格較高，不適合做小游戲的開發(fā)。 綜上所述，本課程設(shè)計采用方案三。 二、硬件系統(tǒng)設(shè)計 單片機最小系統(tǒng) 圖 STC89C58RD+最小系統(tǒng) 12864 液晶電路 液晶接口說明 VSS 電源地 VDD 電源正極 NC 懸空 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 RW 讀 /寫控制信號 E 使能信號 714 Data I/O 1 PSB 串行 /并行數(shù)據(jù)選擇 1 NC 空腳 1 /RST 復(fù)位端 1 VOUT 接 10k 到地 1 BLA 背光正極 BLK 背光負極 P 2. 0P 2. 1P 2. 2P 2. 3P 2. 4P 2. 5P 2. 6P 2. 7V C C1K1P 102P 113P 124P 135P 146P 157P 168P 179R S T10P 3011P 3112P 3213P 3314P 3415P 3516P 3617P 3718X119X220GND21P 2022P 2123P 2224P 2325P 2426P 2527P 2628P 2729P S E N30A L E31EA32P 0733P 0634P 0535P 0436P 0337P 0238P 0139P 0040V C CS T C 89 C 58 R D +12V C CGNDV C CRSRWED B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7P S BR S Tle d
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