【正文】 ABSTRACT Tetris is a section became popular in the world of rules are simple, easy to operate and the game process in the game to get fun. This paper discussed a method based on enhanece microcontroller hardware platform and realtime operating system of intelligent Tetris game of design and implementa design multiback STC12C5A60S2 singlechip processor regult and realtime operating system adopt suitable for the 8051 processor RTX51 of multitasking real time operating paper mainly discusses the from software engineering tetris model of structure,graphics rotation,coordinate transform,the double game multitasking realtime operating design,and the background music of the formation of the same time,the design originality in the 8051series micro controller is used in the operating system realizing double game and sound add. Key words： singlechip； RTX51； LCD； Tetris III 目 錄 摘 要 ..................................................................... II ABSTRACT .................................................................... III 1 緒 論 .................................................................... 6 課題背景 ............................................................... 6 課題的主要研究內(nèi)容 ..................................................... 6 課題的研究現(xiàn)狀及意義 ................................................... 7 2 系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計 ............................................................ 7 STC12C5A60S2單片機概述 ................................................ 7 STC12C5A60S2最小系統(tǒng) .................................................. 8 電源系統(tǒng) ............................................................... 8 振蕩電路 ............................................................... 9 復(fù)位系統(tǒng) ............................................................... 9 程序下載 系統(tǒng) .......................................................... 10 音樂播放系統(tǒng) .......................................................... 11 LCD液晶顯示接口電路 .................................................. 11 操作控制接口 .......................................................... 12 3 系統(tǒng)軟件平臺構(gòu)建 ........................................................... 13 μ Vision簡介 ......................................................... 13 LCD12864液晶屏顯示原理 ............................................... 13 LCD模塊總線選擇及時序 ........................................... 13 LCD顯示 RAM 區(qū)映射概況 ........................................... 14 LCD的驅(qū)動方法 ................................................... 15 LCD驅(qū)動程序架構(gòu) ................................................. 15 俄羅斯方塊游戲設(shè)計 .................................................... 16 俄羅斯方塊游戲功能簡介 .......................................... 16 系統(tǒng)界面的設(shè)計 .................................................. 17 游戲系統(tǒng)“枚舉算法”概述 ........................................ 19 俄羅斯方塊造型設(shè)計的方法 ........................................ 20 隨機產(chǎn)生俄羅斯方塊的方法 ........................................ 20 俄羅斯方塊平移的實現(xiàn)方法 ........................................ 22 俄羅斯方塊旋轉(zhuǎn)的實現(xiàn)方法 ........................................ 23 俄羅斯方塊下移的實現(xiàn)方法 ........................................ 25 滿行檢測及消行功能的實現(xiàn)方法 .................................... 26 游戲積分的計算方法 ............................................. 27 雙人俄羅斯方塊游戲設(shè)計 ................................................ 29 RTX51 Tiny 簡介 .................................................. 29 RTX51 Tiny 的內(nèi)核分析 ............................................ 29 游戲開發(fā)環(huán)境的配置 .............................................. 32 雙人單機對戰(zhàn)模式的實現(xiàn)流程 ...................................... 33 系統(tǒng)背景音樂的設(shè)計 .................................................... 33 ................................................... 33 音樂播放的實現(xiàn)方法 .............................................. 35 音效程序流程 .................................................... 35 系統(tǒng)主程序流程圖 ...................................................... 36 IV 4 產(chǎn)品功能說明與系統(tǒng)性能測試 ................................................. 37 產(chǎn)品功能說明 .......................................................... 37 系統(tǒng)性能測試 .......................................................... 38 5 結(jié)束語 ..................................................................... 38 參考文獻 ..................................................................... 40 致 謝 黃忠南 基于單片機的俄羅斯方塊游戲設(shè)計 6 1 緒 論 課題背景 如今， 計算機系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個方向發(fā)展 ， 這三個方向就是：巨型化，單片 化 ，網(wǎng) 絡(luò)化。 重點從軟件工程角度論述了俄羅斯方塊模型構(gòu)造，圖形旋轉(zhuǎn)，坐標(biāo)變換，雙人游戲中多任務(wù)實 時操作 的設(shè)計 法方 ，以及背景音樂的處理等技術(shù)。 本文討論了一種基于增強型單片機硬件平臺和實時操作系統(tǒng)的智能俄羅斯方塊游戲的設(shè)計與實現(xiàn)。 I 基于單片機的俄羅斯方塊游戲設(shè)計 基于單片機的俄羅斯方塊游戲設(shè)計 物理與電子信息工程系 電氣工程及其自動化 2022 級 0710617123 黃忠南 15078159503 曾繁政 講師 2022 3 20 II 基于 STC12C5A60S2 單片機的俄羅斯方塊游戲設(shè)計 摘 要 俄羅斯方塊是一款風(fēng)靡全球的益智游戲。它規(guī)則簡單，容易上手，且游戲過程變化無窮，使用戶在游戲中得到樂趣。該設(shè)計選用 的 處理器型號為 STC12C5A60S2 的單片機，實時操作系統(tǒng)采用適用于 8051 處理器的 RTX51 Tiny多任務(wù)實時操作系統(tǒng)。同時，該設(shè)計的獨創(chuàng)性是在 8051 系列單片機中使用操作系統(tǒng)實現(xiàn) 了 雙人游戲和音效的添加。 對于 解決復(fù)雜 計算和高速數(shù)據(jù)處理 的問題 仍然是巨型機在起作用，因 而， 目前 巨型機 正 在朝 高 速及 高 處理能力的方向 發(fā)展 。單片機的最明顯的優(yōu)勢，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。單片機在內(nèi)部已集成了趆來趆多的部件，這些 部件 包括一般常用的電路，例如：定時器，比較器， EEPROM， D/A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口， Watchdog電路等。而它曾經(jīng) 造成的轟動與經(jīng)濟價值可以說是游戲史上一件大事。 單片機在游戲上 的 應(yīng)用是具有非常大的潛力的，它能將游戲帶入到另一個階段。 課題的主要研究內(nèi)容 本課題研究和實現(xiàn)了基于 8051+RTX51 到 Tiny 平臺下的智能俄羅斯方塊游戲系統(tǒng)。該設(shè)計能實現(xiàn)單人單機游、雙人單機對戰(zhàn)游戲、游戲背景音樂 的播放 和單人最高積分存儲 等 功能。然后 ，作者 才 開展軟件平 臺的構(gòu)建，這也是本設(shè)計的 重 要部分 ，主要包括對 RTX51 Tiny 操作系統(tǒng)的配置、俄羅斯方塊模型的設(shè)計、模型圖塊的旋轉(zhuǎn)及坐標(biāo)變換設(shè)計、雙人單機對戰(zhàn)游戲設(shè)計和音效系統(tǒng)設(shè)計等。 課題的研究現(xiàn)狀及意義 現(xiàn)今國內(nèi)外的俄羅斯方塊游戲設(shè)計主要有基于 PC 機上 Windows 平臺的俄羅斯方塊游戲、基于手機平臺的智能俄羅斯方塊游戲以及基 于 單片機平臺的 俄 羅 斯方塊游戲等。 從 學(xué)術(shù)角度來看， 針對俄羅斯方塊游戲的開發(fā)，國內(nèi)外 也有 不少學(xué)者展開過研究，比如 Niko將進化算法引入到俄羅斯方塊中并驗證了其有效性， Hoogeboom 探討了俄羅斯方塊游戲的構(gòu)造問題，王宇等針對存在于俄羅斯方塊中的兩個數(shù)學(xué)問題提出解決方案，高凌琴探討游戲功能要求、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖形旋轉(zhuǎn)、坐標(biāo)變換等關(guān)鍵技術(shù)，胡代弟在 SPCE061A單片機實現(xiàn)了俄羅斯方塊游戲 [10]。 而單片機由于具有體積小、性能突出、價格低廉等特點，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，除了工業(yè)控制、智能化儀表、家用電器外，在智能化高檔電子玩具產(chǎn)品也大量采用單片機芯片作為核心控制部件。 本文探討基于 8051 單片機硬件平臺 和 RTX51 Tiny 多任務(wù)實時操作系統(tǒng) 的俄羅斯方塊游戲的 設(shè)計與 實現(xiàn) ，將理論與實踐 相 結(jié)合。 2 系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計 STC12C5A60S2 單片機