嵌入式课设实验报告——贪吃蛇Word下载.doc

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供电电源电压3.3V

矩形墙壁的位置坐标（20,20）（200,200）

蛇的初始位置坐标（40,20）（30,20）（20,20）

蛇的每一节为边长为10的矩形

要求：

利用嵌入式开发系统设计一个贪吃蛇的小游戏。

开始显示为初始界面，然后开始进行游戏。

游戏开始出现3节的蛇，一个食物，右边显示得分。

当进入游戏后，蛇自动向右前行。

通过按键上下左右来控制蛇前行的方向，当蛇吃到食物后，得分加100分，蛇身体变长一节。

当蛇在游行过程中撞到墙壁或者自身则游戏结束。

日程安排：

6月30日：

选择课设题目、查阅资料、完成第一步。

7月1、2日：

完成方案设计。

即提出设计思路与软硬件的设计方案。

7月3、4日：

学习硬件原理

7月7、8、9日：

根据软件设计方案做软件。

7月10日：

测试

7月11日：

完成论文

目录

第一章课题研究·

·

1.1研究目的·

1.2研究背景·

1.3主要研究内容·

第二章设计思路及方案设计·

2.1设计思路·

2.1.1实现功能·

2.1.2各功能的实现方法·

2.1.3硬件说明·

2.1.4软件说明·

2.2硬件设计·

2.3软件设计·

第三章硬件设计·

3.1处理器最小系统·

3.2硬件基本电路·

3.2.1按键·

3.2.2LCD·

3.2.3USB接口与电源·

第四章软件设计·

第五章调试与测试·

5.1调试·

5.2测试·

第六章结论·

参考文献·

第一章课题研究

1.1研究目的

为了巩固所学嵌入式系统的基础知识，加强实际应用和动手实践能力，开始为期2周的课程设计。

通过本次课程设计，可以培养独立思考和团队协作能力，巩固基础知识，增强实际应用的灵活性和技巧性，掌握嵌入式软件项目的设计流程，锻炼学生应用已学的知识去解决有针对性的课题的能力。

能够对uC/OS-II操作系统进一步学习并且有更深的理解，掌握基本程序设计过程和技巧，掌握基本的分析问题、解决问题的能力，为以后的学习以及做其他课题打下一定的基础。

1.2研究背景

目前，以计算机技术和网络技术为核心的现代网络技术已在现实生活和生产中得以广泛的使用，休闲类网络游戏集趣味性，娱乐性，互动性和益智性于一体，已经成为多数人群的休闲方式。

电脑游戏经过短短30年的发展，已经成为影响公众生活，改变公众娱乐方式的重要产业。

过去，人们主要是借助电影、电视、音乐等方式来娱乐。

而今天，以游戏为代表的电子娱乐正在成为主流娱乐方式。

游戏也正在迅速成长为一个庞大的产业。

现在存在着各种各样的游戏版本，同样有很多中设计的方法。

其设计可以基于多种平台（例如JAVA、Android等）。

我们此次是基于Cortex-M3内核进行设计。

ARM公司于2006年推出了Cortex‐M3微处理器核。

Cortex-M3是较高效率（1.25DMIPS/MHz）低功耗（0.19mW/MHz）、短中断延时（最少6周期）、低调试成本的32位标准处理器。

Cortex-M3采用的V7M架构和指令集，它的速度比ARM7快三分之一，功耗低四分之三。

随着嵌入式系统的发展，以及32位嵌入式处理器和图形显示设备的广泛应用，目标产品对嵌入式技术的要求越来越高。

尤其是对人机界面的要求日益剧增。

因此提供友好的，易操作的人机界面是十分重要与必须的。

而LCD液晶显示屏恰恰是一种非常方便的人机界面，因此LCD液晶显示屏在出事后达到了非常广泛的应用。

目前，嵌入式系统是近年来发展很快的计算机方面的学科方向，并迅速渗透到控制、自动化、仪器仪表等学科。

嵌入式方向包括了软硬件协同设计、嵌入式体系结构、实时操作系统、嵌入式产品设计等方面的知识，大于当代大学生，更需要掌握嵌入式系统设计的典型开发工具和开发核心技术。

对于嵌入式市场的发展来说，中国市场的意义更加重大。

中国市场对于嵌

入式互联网这场革命来说非常关键。

勃勃的生机，很好的产业互动，良好的协作精神，中国现在正在形成-个健康的嵌入式的发展模式和转型模式。

中国可能是-个引发点，嵌入式市场先在中国蓬勃发展，然后辐射到全球其他地区。

1.3研究意义

基于ARM技术的发展对人机界面的要求越来越高，同时考虑到游戏开发过程普遍存在时间长了、成本高、效率低等特点，采用最新的Cortex-M3处理器并结合LCD的种种优势可以使游戏开发时间更短、效率高、成本低、同时也能充分利用新型资源设计出智能化，方便化，快捷化的游戏产品从而很快占领市场取得竞争优势。

1.4主要研究内容

在神舟三号开发板上实现贪吃蛇的小游戏，利用uC/OS-II的任务管理系统对于所有的任务进行管理调度。

新建一个工程模板，添加相应的驱动文件。

使用uC/OS-II操作系统进行多任务设计。

通过各个任务调度以实现贪吃蛇这款小游戏。

开始显示为初始界面，然后开始进行游戏。

第二章设计思路及方案设计

2.1设计思路

2.1.1实现功能

基于μC/OS-II操作系统、Cortex-M3内核，使用多任务管理进行设计贪吃蛇小游戏。

所实现功能包括：

1）初始化

2）蛇移动功能

3）产生食物

4）控制蛇移动方向

5）分数的累加计算

2.1.2各功能的实现方法

1、初始化

初始化包括了硬件初始化和软件初始化。

硬件初始化主要是GPIO和LCD的初始化；

软件初始化包括了系统初始化，游戏界面的初始化。

在main函数中调用OSInit（）函数，进行操作系统的初始化，创建一个StartTask任务，在StartTask任务中开启时钟节拍，完成硬件的配置与初始化，并创建需求的几个任务，其中一个任务完成初始界面的显示。

2、蛇移动功能

蛇的移动功能是游戏的主体部分。

要求蛇可以根据按键控制方向进行转弯和移动。

当蛇头撞到边界或者自身时，界面显示游戏结束。

当蛇吃掉食物后，蛇的身体增长一个矩形的长度，同时显示新的食物。

用边长为10的矩形代表蛇的每一节，起始为3节。

首先要判断按键所控制的方向，进而根据按键控制让蛇在一定方向上游动，在显示蛇游动的过程中，要根据需求计算蛇头的下一个位置，然后将蛇身中每一节的当前坐标给它的后一节，即蛇身的每一块移动到其前一块的位置，接着把新蛇显示在液晶上。

当蛇头撞墙或者撞自身时，将蛇移动任务挂起；

执行死亡任务时在液晶上显示GAMEOVER!

；

蛇每次吃到食物后，蛇的长度增加1，所得的分数加100分，将蛇尾的坐标保留，传给新增的那一节，显示新的食物。

3、食物的产生

在进入游戏界面后就会显示食物跟一条运动的蛇，蛇每次吃到食物后，就会产生新的食物。

本次设计采用一个边长为10的绿色矩形当做食物，通过判断蛇头的坐标是否与食物的坐标重合来控制新食物产生的时间，当蛇头的坐标与食物的坐标重合后，产生新的食物。

食物的坐标预先存在固定数组中，每次吃到食物后，在数组中取下一个数做为食物的坐标，将其在液晶中画出来。

4、蛇运动方向的确定

蛇在左右方向运动时，可按键控制蛇头向上或向下转弯；

蛇在上下方向运动时，可按键控制蛇头向左或向右转弯。

蛇运动方向由按键控制。

首先需有一个按键查询的任务，在此任务中先判断蛇运动的方向，然后判断是否有可以执行的控制方向的按键被按下。

如果按下了，则蛇按着此键所控制的方向转弯并继续游动。

5、计分数

用一个计分的任务来实现。

蛇每次吃到食物后，分数增加100。

2.1.3硬件说明

神州III号STM32开发板简介

神州III号是一款基于STM32F103ZET6处理器的STM32开发板，面向广大的企业客户和STM32爱好者。

开发板功能强大，外围资源齐全。

此外，还预留了丰富的扩展接口，可以灵活的扩展各种功能。

而整版尺寸仅仅110mm*150mm，非常小巧，方便携带。

神舟三号STM32开发板的产品外观及对应各功能模块说明如图表1所示

◆STM32F103系列最高端配置芯片STM32F103ZET6。

Cortex-M3内核32位处理器,72M主频，LQFP144封装，片内Flash容量:

512K,片内SRAM容量:

64K

◆标配1G比特容量的NandFlash

◆标配16M比特容量的NorFlash，最大支持128M比特容量NorFlash