编号： 嵌入式系统开发实训 (论文)说明书题 目： 贪吃蛇游戏 院 （系）： 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2010年1月13日摘 要在电脑极大普及的今天，游戏是我们日常生活的重要娱乐方式。随着科技的快速发展，时间的流逝，至从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。随便计算机技术的发展，游戏行业越来越得到人们的关注，特别是在年轻人行列。现行的游戏一般是基于个人计算机的，像贪吃蛇这类小游戏在高档掌上电脑或高档电子消费品，但基于小型掌上低端游戏机在市场上却几乎没有。本文以飞利浦公司的LPC2124芯片板为平台，在讨论ARM体系结构和游戏开发的同时，设计并实现了贪吃蛇游戏机的软件仿真。综上所述此类贪吃蛇游戏机具有使用方便，绿色安全，低功耗、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。关键词：ARM；低功耗；游戏；贪吃蛇；LPC2124AbstractIn the great popularity of computers today, games are important forms of entertainment in our daily lives, With the rapid development of science and technology, the passage of time, from concept to the sun, the electronic clock pendulum clock to now, human constant research, innovation record. Not the development of computer technology, games industry has been growing concern, especially among young people. The current game in general is based on the personal computer, such as Snake game in the high-end high-end Pocket PC or consumer electronics, but based on small-scale low-end handheld game in the market is virtually non-existent. In this paper, Philips LPC2124 chip board as a platform, in discussing the ARM architecture and game development, design and realization of the Snake game simulation software. To sum up such a Snake game with easy-to-use, green safe, low-power, low cost and many other advantages, in line with the electronic instrumentation of the development trend of the market prospects are broad.Key words：ARM; Low power consumption; Game; Greedy snake; LPC2124桂林电子科技大学目 录引言11 ARM概述12 ARM的开发环境22.1Keil介绍22.2ADS介绍23 系统的硬件设计33.1电路设计框图33.2系统硬件概述33.3系统主要硬件33.3.1LPC212433.3.2LP3228显示屏63.3.3用户操作接口74 软件仿真75 系统的软件设计与实现85.1游戏说明85.2游戏结构设计85.3游戏具体设计85.3.1矩阵键盘按键扫描子程序85.3.2矩阵键盘处理子程序95.3.3LCD显示子程序105.3.4主程序流程106 程序测试116.1 仿真测试116.2 程序的局限性117 总结12谢 辞13参考文献14附 录15附录一 统仿真电路图15附录二 程序文件清单16附录三 使用说明书17 第13页 共21页引言基于ARM芯片的产品凭借其强大的功能、低廉的价格和体积小等优点，在许多领域得到了广泛的应用。而当前在游戏开发中，ARM并没有充分显示出它的这些特点。而彩色液晶显示器具有功耗低、显示信息量大、显示效果逼真等特点。所以若用彩色液晶显示器为游戏提供界面一会受到欢迎。液晶显示屏LCD作为一种功耗低、体积小、无辐射的显示器件，近几年被广泛应用于各式各样的嵌入式电子产品中，LCD可分为段位式、字符式和点阵式三种，其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求，而点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动动画功能，分区开窗口、反转、闪烁等功能，用途十分广泛，为了简化液晶显示电路的设计和应用，生产厂家通常将液晶显示单元、显示控制器，显示内存和显示驱动电路等装配在一起，做成液晶显示模块LCD Module（LCM）。目前，基于ARM芯片的产品遍布人类生活空间，在移动娱乐工具上应用广泛，特别在手机游戏制作方面越来越收人们的欢迎。1 ARM概述ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。1991 年ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM 技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM 微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM 技术的微处理器应用约占据了32位RISC 微处理器75以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。ARM 公司是专门从事基于RISC 技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM 微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM 公司的授权，因此既使得ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。ARM公司出售芯片技术授权给半导体公司，ARM核因为具有高性能、低成本、低功耗的特点而被广采用。这样在全球范围内围绕着ARM技术形成了从一个芯片设计、生产、销售，工具软件设计与开发，系统软件开发以及应用软件开发的庞大产业链。说ARM代表着以ARM为核心的软硬件开发技术也不为过。2 ARM的开发环境2.1 Keil介绍uVision3集成开发环境（uVision3 IDE）是一个窗口化的软件开发平台，它集成了功能强大的编辑器、工程管理器以及各种编译工具（包括C编译器、宏编译器、链接/装载器和十六进制文件转换器）。uVision3包括以下功能组件，能加速嵌入式应用程序的开发过程：（1）功能强大的源代码编辑器；（2）可根据开发工具配置的设备数据库；（3）用于创建和维护工程的工程管理器；（4）集汇编、编译和链接过程于一体的编译工具；（5）用于设置开发工具配置的对话框；（6）真正集成高速CPU及片上外设模拟器的源码级调试器；（7）高级GDI接口；可用于目标硬件的软件调试和KEIL ULINK仿真器的连接；（8）用于下载应用程序到FLASH ROM中的FLASH编程器；（9）完善的开发工具手册、设备数据手册和用户向导。uVision3 IDE使用简单、功能强大，是设计者完成设计任务的重要保证。uVision3 IDE还提供了大量的例程及相关信息，有助于开发人员快速开发嵌入式应用程序。2.2 ADS介绍ADS 集成开发环境是 ARM 公司推出的 ARM 核微控制器集成开发工具，英文全称为ARM Developer Suite，成熟版本为 ADS1.2。ADS1.2 支持 ARM10 之前的所有 ARM 系列微控制器，支持软件调试及 JTAG 硬件仿真调试，支持汇编、C、C+源程序，具有编译效率高、 系统库功能强等特点， 可以在 Windows98、 Windows XP、 Windows2000 以及 RedHat Linux上运行。这里将简单介绍使用 ADS1.2 建立工程，编译连接设置，调试操作等等。最后还介绍了基于 LPC2200 系列 ARM7 微控制器的工程模板的使用，EasyJTAG 仿真器的安装与使用。ADS 1.2 由 6 个部分组成，如表2.1所示。表 2.1 ADS1.2组成表名称描述使用方式代码生产工具ARM汇编去，ARM的C、C+编译器，Thumb的C、C+编译器，ARM连接器由CodeWarrior IDE 调用集成开发环境CodeWarrior IDE工程管理，编译连接调试器AXD,ADW/ADU,armsd仿真调试指令模拟器ARMulator由AXD调用ARM开发包一些底层的例程，实用程序（如fromELF）一些实用程序由CodeWarrior IDE 调用ARM应用库C、C+函数库等用户程序使用3 系统的硬件设计3.1 电路设计框图系统以LPC2124ARM芯片作为核心控制器件，外围只有液晶显示和键盘操作，且均为串行通信器件，使得系统线路简单可靠性高。系统结构框图3.1所示。ARMLPC212主控液晶显示键盘输入 图3.1系统结构框图3.2 系统硬件概述本电路由ARM芯片LPC2124为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；液晶显示部份由LM2124液晶显示器作为显示,因其具有很多优点，被广泛使用；按键部分我们使用矩阵键盘，因其使用方便，且便于记住，所以我们使用矩阵键盘而不是用独立键盘。3.3 系统主要硬件3.3.1 LPC2124LPC2124 是基于一个支持实时仿真和跟踪的 16/32 位 ARM7TDMI-STM CPU 的微控制器，并带有128/256 k字节(kB)嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用 16 位 T