基于单片机的俄罗斯方块游戏课程设计

ID:243526 · 发表于 2017-10-27 20:38

/*基于MSP430F5529俄罗斯方块游戏程序*/
//作者：詹磊
//功能：基于MSP430F5529俄罗斯方块游戏程序
//说明：运行环境：TI官方MSP-EXP5529开发板（外接4个带上拉电阻独立按键）
// 非原创，思路是从51单片机上移植过来的
// 底层液晶驱动是TI官方提供的LCD API
// 游戏算法部分的底层程序多处已经修改，与原版会有较大的差别
//版本：测试版 V1.0（基本能流畅运行，但需要进一步的美化和优化）
#include "MSP430F5529.h"
#include "LCD_102x64.h"
#include "main.h"
#include "Key.h"
#define MAXHANG 20 //游戏显示行数
#define MAXLIE 16 //游戏显示列数
#define MapWide 48 //地图宽
#define MapHigh 60 //地图高
#define ON 0
#define OFF 1
#define BIT(n) (1<<(n))
volatile uint cubeMap[MAXHANG]; //地图显示存存
typedef struct{
uchar const * box; //方块图形字模数据指针
uchar cube : 4; //方块形态（占用4个位域）
uchar state : 4; //方块状态（占用4个位域）
char row; //方块所在行
char column; //方块所在列
} block;
block this;
uchar liang=1;
uchar Speed=1,Score=0;
uint timeA=0;
uchar downflag=0;
uchar randomNumber=0;
const uchar cube[]=
{
/* ■
■■■
*/
0,4,0xe,0, 0,2,6,2, 0,7,2,0, 4,6,4,0,
/*■
■■■
*/
0,8,0xe,0, 0,4,4,0xc, 0,0,0xe,2, 0,6,4,4,
/*■■■
■
*/
0,0xe,8,0, 0,4,4,6, 0,1,7,0, 6,2,2,0,
/*■■
■■
*/
0,0xc,6,0, 0,2,6,4, 0,6,3,0, 2,6,4,0,
/* ■■
■■
*/
0,6,0xc,0, 0,4,6,2, 0,3,6,0, 4,6,2,0,
/*■■■■
*/
0,0xf,0,0, 4,4,4,4, 0,0,0xf,0, 2,2,2,2,
/*■■
■■
*/
0,6,6,0, 0,6,6,0, 0,6,6,0, 0,6,6,0
};
void delay_ms(uint z)//毫秒级延时函数
{
uint i,m;
for(i=z;i>0;i--)
for(m=4500;m>0;m--)
{
_NOP();
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：八位LED灯控制函数
//入口：Number:Number哪位为一则哪位LED点亮
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void DigitalLedControl(uchar Number)
{
if(Number&BIT7)
P1OUT|=BIT0;
else
P1OUT&=~BIT0;
if(Number&BIT6)
P8OUT|=BIT1;
else
P8OUT&=~BIT1;
if(Number&BIT5)
P8OUT|=BIT2;
else
P8OUT&=~BIT2;
if(Number&BIT4)
P1OUT|=BIT1;
else
P1OUT&=~BIT1;
if(Number&BIT3)
P1OUT|=BIT2;
else
P1OUT&=~BIT2;
if(Number&BIT2)
P1OUT|=BIT3;
else
P1OUT&=~BIT3;
if(Number&BIT1)
P1OUT|=BIT4;
else
P1OUT&=~BIT4;
if(Number&BIT0)
P1OUT|=BIT5;
else
P1OUT&=~BIT5;
}
//-------------------------------------------//
//函数名：显存清空函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：清空显存
//-------------------------------------------//
void DisplayRamClear()
{
uchar i;
for(i=0;i<20;i++)
{
cubeMap=0x0;
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：两位十进制数字显示函数
//入口： Row:显示的行数
// Column:显示的列数
// Number：需要显示的数字<100 && >=0
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void Number2BitDisplay(uchar Row,uchar Column,uchar Number)
{
uchar tempShi,tempGe;
tempShi=Number/10;
tempGe=Number%10;
Dogs102x6_charDraw(Row, Column,tempShi+'0',ON);
Dogs102x6_charDraw(Row, Column+6,tempGe+'0',ON);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：游戏背景函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：绘制游戏背景地图
//-------------------------------------------//
void GameBackground()
{
uchar i;
for(i=0;i<MapHigh+1;i++)
{
Dogs102x6_pixelDraw(0, i, ON);
Dogs102x6_pixelDraw(MapWide+1, i, ON);
}
for(i=0;i<MapWide+2;i++)
{
Dogs102x6_pixelDraw(i, 0, ON);
Dogs102x6_pixelDraw(i, MapHigh+1, ON);
}
DisplayRamClear();
Dogs102x6_stringDraw(3, 10, "START",ON);
Dogs102x6_stringDraw(1, 51, "NEXT:",ON);
Dogs102x6_stringDraw(3, 51, "SPEED:--",ON);
Dogs102x6_stringDraw(5, 51, "SCORE:--",ON);
Number2BitDisplay(3,87,Speed);
Number2BitDisplay(5,87,Score);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：游戏Map清空
//入口：Void
//出口：Void
//功能：清空游戏背景地图（不清空显存）
//-------------------------------------------//
void GameMapClear()
{
uchar i,j;
for(i=0;i<MapHigh;i++)
{
for(j=0;j<MapWide;j++)
{
Dogs102x6_pixelDraw(j+1, i+1, OFF);
}
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：系统初始化
//入口：Void
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void SystemInit()
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
P8DIR|=BIT1+BIT2;
P8OUT|=BIT1+BIT2;
P1DIR|=BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5;
P1OUT|=BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5;
InitKey();
UCSCTL3 = SELREF_2; // Set DCO FLL reference = REFO
UCSCTL4 |= SELA_2; // Set ACLK = REFO
__bis_SR_register(SCG0); // Disable the FLL control loop
UCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODx
UCSCTL1 = DCORSEL_7; // Select DCO range 50MHz operation
UCSCTL2 = FLLD_1 + 609; // Set DCO Multiplier for 25MHz(这里设置为20MHz适应液晶的SPI通信)
// (N + 1) * FLLRef = Fdco
// (762 + 1) * 32768 = 25MHz
// Set FLL Div = fDCOCLK/2
__bic_SR_register(SCG0); // Enable the FLL control loop
TA1CCTL0 = CCIE; // CCR0 interrupt enabled
TA1CCR0 = 328-1;
TA1CTL = TASSEL_1 + MC_1 + TACLR; // ACLK, upmode, clear TAR
_BIS_SR(GIE);
Dogs102x6_init();
Dogs102x6_clearScreen();
Dogs102x6_backlightInit();
Dogs102x6_setContrast(11);
Dogs102x6_setBacklight(liang);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：3x3点显示函数
//入口： x:x轴坐标
// y:y轴坐标
// mode:ON 打点；OFF 消点
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void Display3x3Pixels(uchar x,uchar y,uchar mode)
{
x=3*x+1;
y=3*y+1;
Dogs102x6_pixelDraw(x, y, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x+1, y, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x+2, y, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x, y+1, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x+1, y+1, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x+2, y+1, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x, y+2, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x+1, y+2, mode);
Dogs102x6_pixelDraw(x+2, y+2, mode);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：显示像素点更改函数
//入口： Row:行数
// Column:列数
// mode:ON 打点；OFF 消点
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void ChangeRamBit(uchar Row,uchar Column,uchar mode)
{
uint tempData;
tempData=(0x8000>>(Column%16));
if(mode==ON)
cubeMap[Row]|=tempData;
else
cubeMap[Row]&=~tempData;
}
//-------------------------------------------//
//函数名：读取某个显示像素点位值函数
//入口： Row:行数
// Column:列数
//出口：uchar 1:所选点位1,0：所选的点位0
//功能：
//-------------------------------------------//
uchar ReadDisplayRamBit(uchar Row,uchar Column)
{
uint tempData;
tempData=(0x8000>>(Column%16));
if(cubeMap[Row]&tempData)
return 1;
else
return 0;
}
//-------------------------------------------//
//函数名：下一个方块显示函数
//入口： x:x轴坐标
// y:y轴坐标
// *p:图形字模数据指针
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void showNextCube(uchar const * p,uchar x,uchar y)
#define NexPoinX 27 //下一个图形显示的X坐标
#define NexPoinY 2 //下一个图形显示的Y坐标
{
uchar i,j,temp;
for(i=0;i<4;i++)
{
temp=0x08;
for(j=0;j<4;j++)
{
if(p & temp)
Display3x3Pixels(x+j,y+i,ON);
else
Display3x3Pixels(x+j,y+i,OFF);
temp>>=1;
}
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：显示函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：将显存的内容写入显示器显示
//-------------------------------------------//
void showCubeMap(void)
{
uchar hang,lie;
for(hang=0;hang<MAXHANG;hang++)
{
if(cubeMap[hang]!=0) //跳过某行全为零的地方
for(lie=0;lie<MAXLIE;lie++)
{
if(cubeMap[hang]&(0x8000>>(lie%16)))
Display3x3Pixels(lie,hang,ON);
}
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：产生新方块函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void createCube(void)
{
static uchar next=0;
this.cube=next;
next=randomNumber%7; //产生随机数
this.row=0; //初始行为0
this.column=6; //初始列为6
this.state=0; //初始状态为0
this.box=cube+16*this.cube; //设定方块指针起始地址
showNextCube(cube+16*next,NexPoinX,NexPoinY); //提示区显示下一个方块
timeA=0;
downflag=0;
}
//-------------------------------------------//
//函数名：写显存函数
//入口：mode:ON 打点；OFF 消点
//出口：Void
//功能：将数据写入显存，同时写入显示器显示
//-------------------------------------------//
void writeCubeToMap(uchar mode)
{
uchar tempData,tempRow,tempColumn,i,j,k=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
tempData=this.box;
if(tempData==0)
continue;
for(j=0;j<4;j++)
{
if(tempData&0x08)
{
tempRow=this.row+k;
tempColumn=this.column+j;
ChangeRamBit(tempRow,tempColumn,mode);
Display3x3Pixels(tempColumn,tempRow,mode);
}
tempData<<=1;
}
k++;
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：方块边沿检测函数
//入口：Void
//出口：uchar 0:可以继续移动 1：到底，停止移动
//功能：
//-------------------------------------------//
uchar checkClask(void)
{
uchar tempData,tempRow,tempColumn,i,j,k=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
tempData=this.box;
if(tempData==0) //跳过全为零的行
continue;
for(j=0;j<4;j++)
{
if(tempData&0x08)
{
tempRow=this.row+k;
tempColumn=this.column+j;
if (
ReadDisplayRamBit(tempRow,tempColumn) //与边上的方块接触
||(tempRow>=MAXHANG) //到了最底部
||(tempColumn>=MAXLIE) //到了最右边
||(tempColumn==255) //到了最左边
)
return 1; //返回1，停止移动
}
tempData<<=1;
}
k++;
}
return 0; //返回0，可以继续移动
}
//-------------------------------------------//
//函数名：地图检测函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：检测地图中是否有满行，有的话就消行，加分，一定分后加速，同时刷一次屏
//-------------------------------------------//
void CheckMap()
{
uchar fullFlag=0;
static uchar tempScore=0,tempSpeed=0;
char i,j;
for(i=MAXHANG-1;i>0;i--)
{
if(cubeMap==0xffff)
{
fullFlag++;
for(j=i;j>0;j--)
{
if(j>0)
cubeMap[j]=cubeMap[j-1];
else
cubeMap[j]=0;
}
i++;
}
}
tempScore=Score;
tempSpeed=Speed;
switch(fullFlag)
{
case 1:Score++;break;
case 2:Score+=2;break;
case 3:Score+=4;break;
case 4:Score+=6;break;
default:break;
}
if(Score>99)
{
Speed++;
if(Speed>9)
Speed=1;
Score=0;
}
if(tempScore!=Score)
Number2BitDisplay(5,87,Score);
if(tempSpeed!=Speed)
Number2BitDisplay(3,87,Speed);
if(fullFlag)
{
GameMapClear();
showCubeMap();
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：方块左移函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void moveLeft(void)
{
writeCubeToMap(OFF);
this.column--;
if(checkClask())
this.column++;
writeCubeToMap(ON);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：方块右移函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void moveRigh(void)
{
writeCubeToMap(OFF);
this.column++;
if(checkClask())
this.column--;
writeCubeToMap(ON);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：方块下移函数
//入口：Void
//出口：uchar 到底返回1，否则返回0；
//功能：
//-------------------------------------------//
uchar moveDown(void)
{
writeCubeToMap(OFF);
this.row++;
if(checkClask()) //到底
{
this.row--;
writeCubeToMap(ON);
CheckMap(); //是否消行
return 1;
}
else
{
writeCubeToMap(ON);
return 0;
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：方块翻转函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void cubeRotation(void)
{
uchar temp;
temp=this.state;
writeCubeToMap(OFF);
this.state=++this.state%4;
this.box=cube+16*this.cube+4*this.state;
if(checkClask())
{
this.state=temp;
this.box=cube+16*this.cube+4*this.state;
}
writeCubeToMap(ON);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：俄罗斯方块结束界面函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：
//-------------------------------------------//
void TetrisGameOver()
{
DisplayRamClear();
GameMapClear();
Score=0;
Speed=1;
Number2BitDisplay(5,87,Score);
Number2BitDisplay(3,87,Speed);
Dogs102x6_stringDraw(3, 13, "GAME",ON);
Dogs102x6_stringDraw(4, 13, "OVER",ON);
}
//-------------------------------------------//
//函数名：俄罗斯方块游戏运行函数
//入口：Void
//出口：Void
//功能：不阻塞CPU
//-------------------------------------------//
void TetrisGame()
{
uchar temp=0;
static uchar Flag=0;
if(Flag==0)
{
createCube();
if(checkClask())
{
TetrisGameOver();
delay_ms(1000);
GameMapClear();
}
else
writeCubeToMap(ON);
Flag=1;
}
if(downflag&&Flag)
{
downflag=0;
if(moveDown())
{
Flag=0;
}
}
temp=GetKey();
switch(temp)
{
case KeyUP:cubeRotation();DigitalLedControl(0);
break;
case KeyDOWN:while(moveDown()==0);Flag=0;DigitalLedControl(1);
break;
case KeyLEFT:moveLeft();DigitalLedControl(2);
break;
case KeyRIGHT:moveRigh();DigitalLedControl(3);
break;
case KeyBACK:DigitalLedControl(4);liang=++liang%12;Dogs102x6_setBacklight(liang);
break;
case KeyMEU:DigitalLedControl(5);
break;
case 0:
break;
default:
break;
}
}
void main(void)
{
SystemInit();
GameBackground();
DisplayRamClear();
GameMapClear();
showCubeMap();
while(1)
{
TetrisGame();
}
}
#pragma vector=TIMER1_A0_VECTOR
__interrupt void TIMER1_A0_ISR(void)
{
randomNumber=++randomNumber%100;
if(downflag==0)
timeA++;
if(timeA==(10-Speed)*10)
{
timeA=0;
downflag=1;
}
}

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