【正文】 e 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?jī)?nèi)容 ..................................................... 6 課題的研究現(xiàn)狀及意義 ................................................... 7 2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì) ............................................................ 7 STC12C5A60S2 單片機(jī)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(tái)構(gòu)建 ........................................................... 13 μ Vision 簡(jiǎn)介 ......................................................... 13 LCD12864 液晶屏顯示原理 ............................................... 13 LCD 模塊總線選擇及時(shí)序 ........................................... 13 LCD 顯示 RAM區(qū)映射概況 ........................................... 14 LCD 的驅(qū)動(dòng)方法 ................................................... 15 LCD 驅(qū)動(dòng)程序架構(gòu) ................................................. 15 俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì) .................................................... 16 俄羅斯方塊游戲功能簡(jiǎn)介 .......................................... 16 系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì) .................................................. 17 游戲系統(tǒng)“枚舉算法”概述 ........................................ 19 俄羅斯方塊造型設(shè)計(jì)的方法 ........................................ 20 隨機(jī)產(chǎn)生俄羅斯方塊的方法 ........................................ 20 俄羅斯方塊平移的實(shí)現(xiàn)方法 ........................................ 22 俄羅斯方塊旋轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)方法 ........................................ 23 俄羅斯方塊下移的實(shí)現(xiàn)方法 ........................................ 25 滿行檢測(cè)及消行功能的實(shí)現(xiàn)方法 .................................... 26 游戲積分的計(jì)算方法 ............................................. 27 雙人俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì) ................................................ 29 RTX51 Tiny 簡(jiǎn)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(jī)對(duì)戰(zhàn)模式的實(shí)現(xiàn)流程 ...................................... 33 系統(tǒng)背景音樂的設(shè)計(jì) .................................................... 33 音樂的設(shè)計(jì)原理 ................................................... 33 音樂播放的實(shí)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(cè)試 ................................................. 37 產(chǎn)品功能說明 .......................................................... 37 系統(tǒng)性能測(cè)試 .......................................................... 38 5 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................... 38 參考文獻(xiàn) ..................................................................... 40 致 謝 黃忠南 基于單片機(jī)的俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì) 6 1 緒 論 課題背景 如今， 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個(gè)方向發(fā)展 ， 這三個(gè)方向就是：巨型化，單片 化 ，網(wǎng)絡(luò)化。 重點(diǎn)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(shí) 時(shí)操作 的設(shè)計(jì) 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(qiáng)型單片機(jī)硬件平臺(tái)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的智能俄羅斯方塊游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 I 基于單片機(jī)的俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì) 物理與電子信息工程系 電氣工程及其自動(dòng)化 2021 級(jí) 0710617123 黃忠南 15078159503 曾繁政 講師 2021 3 20 II 基于 STC12C5A60S2 單片機(jī)的俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì) 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(jiǎn)單，容易上手，且游戲過程變化無(wú)窮，使用戶在游戲中得到樂趣。該設(shè)計(jì)選用 的 處理器型號(hào)為 STC12C5A60S2 的單片機(jī)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)采用適用于 8051 處理器的 RTX51 Tiny 多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。同時(shí)，該設(shè)計(jì)的獨(dú)創(chuàng)性是在 8051 系列單片機(jī)中使用操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 了 雙人游戲和音效的添加。 對(duì)于 解決復(fù)雜 計(jì)算和高速數(shù)據(jù)處理 的問題 仍然是巨型機(jī)在起作用，因 而， 目前 巨型機(jī) 正 在朝 高 速及 高 處理能力的方向 發(fā)展 。單片機(jī)的最明顯的優(yōu)勢(shì)，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。單片機(jī)在內(nèi)部已集成了趆來(lái)趆多的部件，這些 部件 包括一般常用的電路，例如：定時(shí)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(dòng)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以說是游戲史上一件大事。 單片機(jī)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(gè)階段。 課題的 主要研究?jī)?nèi)容 本課題研究和實(shí)現(xiàn)了基于 8051+RTX51 到 Tiny 平臺(tái)下的智能俄羅斯方塊游戲系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)單人單機(jī)游、雙人單機(jī)對(duì)戰(zhàn)游戲、游戲背景音樂 的播放 和單人最高積分存儲(chǔ) 等 功能。然后 ，作者 才 開展軟件平臺(tái)的構(gòu)建，這也是本設(shè)計(jì)的 重 要部分 ，主要包括對(duì) RTX51 Tiny 操作系統(tǒng)的配置、俄羅斯方塊模型的設(shè)計(jì)、模型圖塊的旋轉(zhuǎn)及坐標(biāo)變換設(shè)計(jì)、雙人單機(jī)對(duì)戰(zhàn)游戲設(shè)計(jì)和音效系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。 課題的研究現(xiàn)狀及意義 現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外的俄羅斯方塊游戲設(shè)計(jì)主要有基于 PC 機(jī)上 Windows 平臺(tái)的俄羅斯方塊游戲、基于手機(jī)平臺(tái)的智能俄羅斯方塊游戲以及基 于 單片機(jī)平臺(tái)的 俄 羅 斯方塊游戲等。 從 學(xué)術(shù)角度來(lái)看， 針對(duì)俄羅斯方塊游戲的開發(fā)，國(guó)內(nèi)外 也有 不少學(xué)者展開過研究，比如 Niko 將進(jìn)化算法引入到俄羅斯方塊中并驗(yàn)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(duì)存在于俄羅斯方塊中的兩個(gè)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(jī)實(shí)現(xiàn)了俄羅斯方塊游戲 [10]。 而單片機(jī)由于具有體積小、性能突出、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)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(jī)芯片作為核心控制部件。 本文探討基于 8051 單片機(jī)硬件平臺(tái) 和 RTX51 Tiny 多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系 統(tǒng) 的俄羅斯方塊游戲的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) ，將理論與實(shí)踐 相 結(jié)合。 2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì) STC12C5A60S2單片機(jī) 概述 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期（ 1T）的單片機(jī)，是高速 、 低功耗 、 超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 系列 單片機(jī)，指令代