【正文】 現的問題首先，在雙人模式下，應用程序中的兩個進程都需要對LCD12864顯示屏進行讀寫操作。在多任務實時系統(tǒng)下就會出現“資源沖突”的問題。其次是函數的重入性問題。還有就是多個指針型數據在任務中使用的問題。C51編譯器允許使用多個數據指針。RTX51 Tiny對他們不進行管理，所以在應用中必須確保在改變數據指針時不會發(fā)生roundrobin切換。②具體配置方法為解決上述問題，本設計禁止循環(huán)任務切換，采用協助任務切換的方式進行多任務間的切換。Roundrobin切換是默認使能的，以下參數用來設定Roundrobin切換的時間或禁能Roundrobin切換。IMESHARING 指定任務在進行Roundrobin切換前執(zhí)行的RTX51 Tiny時鐘節(jié)拍數。當這個值為0時禁止Roundrobin切換。缺省值是5個時鐘節(jié)拍。如果禁止了roundrobin多任務切換，必須設計將應用程序要執(zhí)行的任務以Cooperative 任務切換的方式工作。特別地，必須在每個任務的某個地方調用os_wait函數或os_switch_task函數。這些函數告知RTX51 Tiny切換到另一任務。函數os_wait 和函數os_switch_task的不同之處在于os_wait函數可以讓任務等待某一事件的發(fā)生，而函數os_switch_task函數直接切換到另一個準備就緒的任務。 雙人單機對戰(zhàn)模式的實現流程本系統(tǒng)實現的雙人游戲模式是建立在單人游戲模式的基礎上的。其基本思路是利用RTX51 Tiny多任務實時操作系統(tǒng)來完成多個事件的準并行實行運行。其中進程0和進程1的程序流程是大致相同的。如圖319所示為雙人模式下的相關程序流程。 系統(tǒng)背景音樂的設計對于單片機產生音樂，關鍵是控制頻率的輸出。我們知道，樂譜中每一個音符都與某一個特定的頻率相對應，產生某種頻率的輸出就可以得到相應音符的聲音。音樂中，有8個基本音符：do、re、mi、fa、so、la、xi、do，八個不同的音符對應著不同的頻率。為了使單片機能輸出美妙的音樂，曲譜不僅需要包含音名的信息，而且還要包含有節(jié)拍的信息。因此，本設計采用的是一種音名同節(jié)拍混排的一種方式來對曲譜進行的編碼。即按照下列方法進行編碼：一個字節(jié)共八位，高兩位表示節(jié)拍，三四位表示音高，低四位表示音符。節(jié)拍是兩位，有四種狀態(tài)，表示四種節(jié)拍；音高是兩位，有四種狀態(tài)，表示三種不同的音高（低音、中音、高音）；音符用四位表示，有十六種狀態(tài)，來表示每個調的十二種不同的音符。這些樂譜數據的生成是由樂譜生成器來產生的。在本設計中，RTX51 TINY允許同時“準并行”地執(zhí)行多個任務，各個任務是在預先設定 YNYYYNYNYNYNYNYNYN游戲配置為雙人模式啟動游戲進程0進程1使用協助方式進行任務切換速降信號平移信號平移信號道具信號速降信號道具信號執(zhí)行相關平移操作執(zhí)行相關平移操作執(zhí)行速降操作執(zhí)行速降操作下移操作下移操作執(zhí)行道具功能執(zhí)行道具功能積分統(tǒng)計積分統(tǒng)計使用協助方式進行任務切換積分到上限積分到上限停止游戲停止游戲圖 319 雙人游戲程序流程圖Fig 319 Double game processes flowchart的時間片內執(zhí)行的。CPU執(zhí)行時間被劃分為若干時間片，RTX51 TINY為每個任務分配一個時間片，在一個時間片內允許執(zhí)行某個任務，然后RTX51 TINY切換到另一個就緒的任務并允許它在其規(guī)定的時間片內執(zhí)行。這個過程的實現是RTX51 TINY利用單片機內部定時器T0的中斷功能實現的。此外STC12C5A60S2單片機提供了用PCA模塊實現16位定時器的功能。所以本設計通過控制內部PCA模塊構成的定時器產生不同頻率的脈沖，從而驅動蜂鳴器發(fā)出相應頻率的聲音，而發(fā)音時間的長短用定時器T1來控制。 音樂播放的實現方法把樂譜中的音符對應的頻率轉換成PCA定時器常數，相應的節(jié)拍變?yōu)門1常數。通過對歌譜編碼，程序可以到編碼數組中取出音符的頻率及節(jié)拍數據，然后將所取的數據經過系統(tǒng)的處理后，將音調定時時間和節(jié)拍定時時間送入相應的定時器。數據處理過程中的相關計算如下：(1) 音頻脈沖的產生方法：算出某一音頻的周期（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期的時間，然后利用PCA定時器計時此半周期時間，每當計時到后就將輸出脈沖的I/O取反，然后重復計時此半周期時間再對I/O取反，如此就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖。(2) 讓STC12C5A60S2單片機的內部計時器T1工作在計數模式MODE1下，改變計數值TH1及TL1以產生不同的頻率。(3) 以6MHz晶振為例：要產生頻率為523Hz，其周期T=1/523=1912us，半周期為1912/2=956us，因此，只要令定時器計時956us/1us=956。所以在每計數956次時將I/O反相，就要以得到中音D0（523Hz）。計數脈沖值與頻率的關系公式如下： N=Fi/2/Fr （32）N:計數值Fi:內部計時一次2us，以6MHz晶振為例，故其頻率為500000HzFr:要產生的頻率(4) PCA定時器計數值的求法如下：T=65536N=65536Fi/2/Fr （33） 音效程序流程本設計的音樂播放程序流程比較簡單，其難點是設計人員對樂譜的認識和各種定時時間的計算。具體流程如圖320所示。YNYNN開音效初始化各定時器及數據針指順序讀取音符數組中的數據根據調號及升降八度生成新的頻率表計算音符時間長度值，將值賦給相應的定時器T1計數到？PCA定時到？音樂結束？圖 320 音效程序流程圖Fig 320 Sound program flowchart 系統(tǒng)主程序流程圖本小節(jié)主要是對整個系統(tǒng)主要的流程進行描述。對于每個任務的具體實現流程在前幾節(jié)已經詳細介紹過，在此用省略號表示，不再贅述。本節(jié)只對總體框架和前面沒介紹到的部分功能進行描述，使文章結構的更加完整和幫助讀者理順思路。讀者可以結合前文來閱讀本節(jié)內容。相關流程如圖321所示。YNNY開機選項菜單游戲設置開始游戲單人游戲雙人游戲音效開關退出游戲暫停游戲結束進所有進程……圖 321 主程序流程圖Fig 321 Main program flowchat4 產品功能說明與系統(tǒng)性能測試 產品功能說明 本設計制作了一款智能俄羅斯方塊游戲機。它主要實現以下功能：單人游戲模式、雙人模式游戲以及音效嵌入等。整個作品硬件由+5V電源、STC12C5A60S2單片機、LCD12864液晶顯示屏、主控制手柄和副控制手柄構成。每部分的詳細介紹可以在本文的前面章節(jié)進行查閱。啟動系統(tǒng)后，首先出現的是一個動態(tài)的進度條。當此進度條結束后有三個功能選項呈現在界面上。玩家可以通過主控制器的“向下”按鈕將光標指針進行移動，當按下“確定”按鈕后進入相應選項程序。當按下“退出”按鈕，則返回功能選項菜單界面。其中，第一個選項是“最高積分”查看選項，玩家選擇此選項后能夠查看單人模式中積分的最高記錄。第二個選項是“游戲設置”選項，當玩家選擇此選項后將進入一個二級菜單，在里面玩家可以選擇是進入“模式選擇”項還是“音效選擇”項。當玩家進入“模式選擇”項后可以將游戲配置為“單人模式”或“雙人模式”；若玩家進入的是“音效選擇”項，則可以將設置游戲中是否啟動背景音樂。當玩家將游戲系統(tǒng)配置為單人模式時，玩家只能使用主控制器對游戲界面進行操作。其中主控制器中的各個按鈕的功能為:“旋轉/確定”按鈕可以實現方塊的旋轉，“向左/返回上級”按鈕可以實現方塊左移，“向右”按鈕可以實現方塊右移，“向下”按鈕可以實現方塊的快速向下移動，“道具”按鈕可以實現在雙人模式下的道具功能的使用。以上是副控制器也同樣具有的按鍵功能。此外，主控器還有兩個按鈕，它們的功能是：“返回”按鈕可以實現從正在運行的程序返回到“功能選項”界面；“暫停”按扭可以實現將游戲界面停止在當前狀態(tài)。當玩家將游戲系統(tǒng)配置為雙從模式時，玩家可以增加副控制器來對第二界面進行操作。副控制器的按鍵功能在主控制器的相關介紹中已經進行了說明。當玩家將游戲系統(tǒng)配置為開音效時，在游戲開始后，方塊將伴隨著音樂隨機出現和下落。如果玩家想從重新設置游戲模式和音效模式，就必須停止當前游戲，返回功能選項界面，進入“游戲設置”選項進行設置。 系統(tǒng)性能測試系統(tǒng)性能測試的相關結果如表1所示。表41模式旋轉左移右移速降消去積分道具返回暫停存儲音效單人實現實現實現實現實現實現——實現實現實現實現雙從實現實現實現實現實現實現實現實現實現——實現通過測試，本設計成功的實現了畢業(yè)選題所要求的全部功能，并在要求之外擴展了道具、積分存儲等功能。5 結束語 本文討論了一種基于STC12C5A60S2單片機和RTX51 Tiny時實操作系統(tǒng)的俄羅斯方塊游戲系統(tǒng)的設計開發(fā)，通過LCD12864液晶顯示屏進行顯示，設計并實現了智能俄羅斯方塊游戲的多項功能。本文著重結合LCD12864的硬件特性探討了游戲的數據結構、圖形處理、游戲控制以及音樂處理等技術。該設計實現了基于8位單片機上的俄羅斯方塊游戲設計和開發(fā)，其功能包括單人模式、雙人模式和音樂播放等功能。還可以在界面美化、人機對戰(zhàn)等方面加以改進和完善。這對在低端處理器上實現多功能游戲開發(fā)具有非常好的借鑒意義。參考文獻[1] ：高等教育出版社，2006.[2] ：高等教育出版社，2006.[3] ：清華大學出版社，2005.[4] ：電子工業(yè)出版社，2005.[5] ：清華大學出版社，2002.[6] [M].北京：請化大學出版社，2004.[7] 劉明路，王亮生，[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)用，2002.[8] KEIL Software Realtime Kernel[OL]， 2004.[9] 高凌琴，2005.[10] ，2001.41致 謝在此次畢業(yè)設計中，我從曾繁政老師身上學到了很多東西。老師認真負責的工作態(tài)度，嚴謹的治學精神和深厚的理論水平都使我受益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我的實踐創(chuàng)新能力得到較大的提升，這對于我以后的工作和學習都有著巨大的幫助，感謝他耐心的輔導與教誨。 另外，在游戲開發(fā)過程中我的同學和網友也給予我很大的幫助，使我解決了不少的難點，從而讓本游戲系統(tǒng)能及時設計完成，這里一并表示感謝。同時，也向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝。