点阵俄罗斯方块游戏板详细开发过程 -

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名称：《基于8052单片机和8X16点阵屏俄罗斯方块游戏板》
时间：05月23日17时
单位：武汉理工大学信息学院电子1003班
作者：颜百千
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#include<reg52.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#define uchar unsigned char
sbit slock=P2^7; //译码器输出使能端
sbit upkey=P2^3; //“旋转图形/向上”按键
sbit leftkey=P2^1; //“左移/向左”按键
sbit rightkey=P2^2; //“右移/向右”按键
sbit downkey=P2^0; //“快速下移/向下”按键
sbit duan=P2^5; //数码管段选信号所用锁存器的锁存允许端
sbit wei=P2^6; //数码管位选信号所用锁存器的锁存允许端
sbit startsuspendkey=P2^4; //“开始/暂停/继续”多功能切换按键
/***********************************图形编码机制介绍**************************************
1.由于俄罗斯方块图形的宽度和高度最多只有四位，所以要以4X4为基本单元。
2.硬件采用16行扫描、8位送显示信号
3.各个图形的宽度不一致，所以要人为给图形设定居中位置。
若图形宽度为偶数可直接将其居中，若为奇数则靠左居中。
4.由于图形需要旋转，所以由基本的图形会衍生出另外3种图形。
5.因此每个图形应该给定4个8位的二进制码，并放入一个二维数组里。
6.经典俄罗斯方块游戏里有19种不同形状的方块，包括旋转得到的。
7.数组的第一个下标为该图形的编号
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uchar code allshape[19][4]={0x00,0x00,0x18,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x00,0x00,0x00,0x3c,
0x00,0x08,0x18,0x10,0x00,0x00,0x30,0x18,0x00,0x10,0x18,0x08,
0x00,0x00,0x18,0x30,0x00,0x08,0x08,0x18,0x00,0x00,0x38,0x08,
0x00,0x18,0x10,0x10,0x00,0x00,0x20,0x38,0x00,0x10,0x10,0x18,
0x00,0x00,0x08,0x38,0x00,0x18,0x08,0x08,0x00,0x00,0x38,0x20,
0x00,0x00,0x10,0x38,0x00,0x08,0x18,0x08,0x00,0x00,0x38,0x10,
0x00,0x10,0x18,0x10};
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uchar code number[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //数码管数形显示编码
uchar code weima[4]={0x01,0x02,0x04,0x08}; //位选信号编码，方便写循环使用
char shapewidth[19]={2,1,4,2,3,2,3,2,3,2,3,2,3,2,3,3,2,3,2}; //各个图形的宽度属性，用于判断左移和右移的步格数上限
char shaperotate[19]={0,2,1,4,3,6,5,8,9,10,7,12,13,14,11,16,17,18,15}; //旋转图形时，用于改变图形的编号以实现图形的切换
uchar staticdata[20]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0xff}; //用于存储方块降落后固定显示的图形信息
uchar rate[5]={0,1,3,6,10}; //规定一次性消掉的行数的分数奖励机制
/****************************************全局变量声明************************************/
char y; //方块位置属性：底部下落的高度，y=0时：刚刚出现，y=15时：下落到屏幕最底部
char shapenum; //方块形状属性：从0到18
int left; //方块位置属性：方块偏离居中位置的格数，不同的方块left值的上限不同
int mark; //玩家分数变量
int speed; //方块下落速度变量
int initialspeed; //方块下落的初始速度
int systemspeed; //系统下落速度，此值会随着玩家分数的增加而减小，相应的下落速度会增大
int fastspeed; //当用户按下down键时，方块下落速度为此值
int k; //一个全局循环变量，“帧数”变量
int startcontrol=1; //开始画面状态指示变量，为1时说明程序进入开机欢迎界面
int suspendcontrol=0; //游戏暂停与游戏继续画面状态指示变量，为1说明处在暂停界面，为0说明处在继续画面
int randnum; //随机数变量，用于产生随机方块
/****************************************************************************************/
/****************************************函数声明****************************************/
void delayms(int); //粗略延时函数
uchar move(uchar,int); //对二进制码实行移位，可为负值
void shapedisplay(); //对点阵扫描一场，对数码管扫描一场，用于显示图形和数字
void keyscan(); //对所有键盘扫描一次，并执行相应运算和操作
uchar check(char,int); //用于检查方块将要下落的位置或是将要旋转的位置是否有障碍
uchar shapedisappear(); //用于消行，返回一次性消掉的行数
numberdisplay(int amark); //用于四位数字显示
void startimage(); //游戏等待开始画面函数
void overimage(); //游戏结束后的画面
void dataset(); //对数据初始化，为游戏重新开始做准备
/****************************************************************************************/
/*****************************************主函数*****************************************/
void main()
{
char j;
startimage(); //进入开机，函数内有键盘扫描，只有按下“开始”键会退出函数，否则不退出
dataset(); //对数据进行初始化
while(1){ //进入大循环
k=speed; //确定显示的帧数
while(k--){
keyscan(); //扫描键盘，放入高速循环语句中提高键盘的响应速度，并检测此时用户是否有相应请求
shapedisplay(); //显示图形和数字
}
y++; //图形下落一格
if(check(shapenum,left)){ //在没有显示之前判断将要下落的位置是否有障碍物，如果有障碍就进入到if语句中
if(y==1){ //如果y=1；说明方块刚出现就遇到障碍物了，这时游戏需结束
overimage(); //进入游戏结束画面，此函数内没有键盘扫描，运行一段时间会自动退出
startimage(); //又进入开机画面
dataset(); //对数据进行初始化，将前一用户数据清零
}
else{ //遇到障碍物，但还不至于图形不能出现
y--; //y回到原值
for(j=0;j<4;j++){ //将下落形状的值赋给固定图形，形成停留显示的效果
staticdata[y+j]+=move(allshape[shapenum][j],left);
}
mark+=rate[shapedisappear()]; //消掉已拼满的函数，并记录所得分数
y=0; //为下一个方块赋属性值：从第一行出现
left=0; //为下一个方块赋属性值：居中显示
randnum=rand()%19;shapenum=randnum; //为下一个方块赋属性值：给定形状
systemspeed=initialspeed-10*(mark/40); //计算相应分数下的系统速度值，分数越高，速度越快
speed=systemspeed; //将此值赋给速度控制量
}
}
}
}
/****************************************************************************************/
/***************************************自定义函数***************************************/
void delayms(int xms) //粗略的延时函数
{
int i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
/****************************************************************************************/
uchar move(uchar aa,int anum) //移位函数
{
if(anum>=0)
aa<<=anum;
else
aa>>=(-anum);
return aa;
}
/****************************************************************************************/
void shapedisplay() //显示函数
{
uchar j;
for(j=y<3?3-y:0;j<4;j++){ //显示动态方块
slock=1;P1=j+y-3;P3=move(allshape[shapenum][j],left);
slock=0;delayms(1);P3=0x00;
}
for(j=0;j<16;j++){ //显示静态方块
slock=1;P1=j;P3=staticdata[j+3];
slock=0;delayms(1);P3=0x00;
}
numberdisplay(mark); //分数显示
}
/****************************************************************************************/
numberdisplay(int amark) //大数拆分并显示，带去无效零功能
{
char i;
uchar num[4];
num[0]=amark/1000%10;num[1]=amark/100%10;num[2]=amark/10%10;num[3]=amark%10;
if(amark<10){ //显示一位数
for(i=3;i<4;i++){
P0=0xff;
duan=1;
P0=number[num[i]];
duan=0;
P0=0x00;
wei=1;
P0=weima[i];
wei=0;
delayms(1);
wei=1;
P0=0x00;
wei=0;
}
}
else if(amark<100){ //显示两位数
for(i=2;i<4;i++){
P0=0xff;
duan=1;
P0=number[num[i]];
duan=0;
P0=0x00;
wei=1;
P0=weima[i];
wei=0;
delayms(1);
wei=1;
P0=0x00;
wei=0;
}
}
else if(amark<1000){ //显示三位数
for(i=1;i<4;i++){
P0=0xff;
duan=1;
P0=number[num[i]];
duan=0;
P0=0x00;
wei=1;
P0=weima[i];
wei=0;
delayms(1);
wei=1;
P0=0x00;
wei=0;
}
}
else{ //显示四位数
for(i=0;i<4;i++){
P0=0xff;
duan=1;
P0=number[num[i]];
duan=0;
P0=0x00;
wei=1;
P0=weima[i];
wei=0;
delayms(1);
wei=1;
P0=0x00;
wei=0;
}
}
return 0;
}
/****************************************************************************************/
void keyscan() //键盘扫锚并执行用户输入的指令
{
if(leftkey==0&&(left<(shapewidth[shapenum]<3?3:2))&&!check(shapenum,left+1)&&
startcontrol==0&&suspendcontrol==0){
delayms(10); //按键无效条件：1.左移超边缘；2.左移遇障碍；3.处在欢迎界面；4.处在暂停界面
if(leftkey==0){
left++; //按键命令：方块左移一位
speed=systemspeed;
while(!leftkey){
shapedisplay();
}
}
}
if(rightkey==0&&(left>(shapewidth[shapenum]<3?shapewidth[shapenum]-5:shapewidth[shapenum]-6))&&
!check(shapenum,left-1)&&startcontrol==0&&suspendcontrol==0){
delayms(10); //按键无效条件：1.右移超边缘；2.右移遇障碍；3.处在欢迎界面；4.处在暂停界面
if(rightkey==0){
left--; //按键命令：方块右移一位
speed=systemspeed;
while(!rightkey){
shapedisplay();
}
}
}
if(upkey==0&&!check(shaperotate[shapenum],left)&&(left<(shapewidth[shaperotate[shapenum]]<3?4:3))
&&(left>(shapewidth[shaperotate[shapenum]]<3?shapewidth[shaperotate[shapenum]]-6:shapewidth[shapenum]-7))
&&startcontrol==0&&suspendcontrol==0){
delayms(10); //按键无效条件：1.翻转超左右边缘；2.翻转遇障碍；3.处在欢迎界面；4.进入暂停界面
if(upkey==0){
shapenum=shaperotate[shapenum]; //按键命令：将翻转后的图形编号赋给要显示的图形编号
speed=systemspeed;
while(!upkey){
shapedisplay();
}
}
}
if(downkey==0&&speed!=fastspeed&&startcontrol==0&&suspendcontrol==0){
delayms(10); //按键无效条件：1.已经进入快速下降状态；2.处在欢迎界面；3.进入暂停界面
if(downkey==0){
speed=fastspeed; //按键命令：将方块下落速度加快
k=speed;
while(!downkey){
shapedisplay();
}
}
}
if(startsuspendkey==0&&startcontrol==1&&suspendcontrol==0){
delayms(10); //按键有效条件：1.处在开始欢迎界面；2.处在暂停界面
if(startsuspendkey==0){
startcontrol=0;
suspendcontrol=0; //按键命令：使进入继续游戏状态
while(!startsuspendkey){
}
}
}
if(startsuspendkey==0&&startcontrol==0&&suspendcontrol==0){
delayms(10); //按键无效条件：1.处在开始欢迎界面；2.处在暂停状态
if(startsuspendkey==0){
suspendcontrol=1;
startcontrol=0; //按键命令：状态切换，使进入暂停状态
while(!startsuspendkey){
shapedisplay();
}
while(suspendcontrol){
shapedisplay();
keyscan(); //等待结束暂停状态的命令
}
}
}
if(startsuspendkey==0&&startcontrol==0&&suspendcontrol==1){
delayms(10); //按键有效条件：处在暂停界面
if(startsuspendkey==0){
suspendcontrol=0;
startcontrol=0; //按键命令：状态切换，使进入继续游戏状态
while(!startsuspendkey){
shapedisplay();
}
}
}
}
/****************************************************************************************/
uchar check(char ashapenum,int aleft) //判断方块是否会遇到障碍物
{
char i=3,j=0;
while(!j&&i>=0){
if((move(allshape[ashapenum][i],aleft)+staticdata[y+i])!=(move(allshape[ashapenum][i],aleft)|staticdata[y+i])){
j++;
}
i--;
}
return j; //返回0，说明没有障碍
}
/****************************************************************************************/
uchar shapedisappear() //方块落定后消掉拼满的行，并使没有拼满的行整体下移填补空缺行
{
char i,j,r=4;
for(i=0;i<r;i++){
if(staticdata[y+3-i]==0xff){
for(j=y+3-i;j>0;j--){
staticdata[j]=staticdata[j-1];
}
i--,r--;
}
}
return 4-r; //函数返回一次性消掉的行的数目
}
/****************************************************************************************/
void startimage() //开机欢迎画面，在没有按键作用的时候会不断执行
{
uchar i,j;
startcontrol=1;
while(startcontrol){
for(i=10;i>0;i--){
for(j=0;j<16;j+=2){
slock=1;P1=j;P3=0xaa;
slock=0;delayms(1);P3=0x00;
}
for(j=1;j<16;j+=2){
slock=1;P1=j;P3=0x55;
slock=0;delayms(1);P3=0x00;
}
keyscan(); //随时响应用户输入
}
for(i=10;i>0;i--){
for(j=1;j<16;j+=2){
slock=1;P1=j;P3=0xaa;
slock=0;delayms(1);P3=0x00;
}
for(j=0;j<16;j+=2){
slock=1;P1=j;P3=0x55;
slock=0;delayms(1);P3=0x00;
}
keyscan(); //随时响应用户输入
}
}
}
/****************************************************************************************/
void overimage() //游戏结束画面，分数会强制闪烁8次，并自动结束
{
int i,j;
for(j=0;j<8;j++){
for(i=0;i<200;i++){
numberdisplay(mark);
}
delayms(500);
}
}
/****************************************************************************************/
void dataset() //数据全部清零，重新开始游戏
{
char j;
y=0;
left=0;
shapenum=0;
initialspeed=100;
speed=initialspeed;
systemspeed=initialspeed;
fastspeed=5;
randnum=rand()%19;
shapenum=randnum;
mark=0;
for(j=0;j<19;j++){ //清除点阵上的显示数据
staticdata[j]=0;
}
}
/****************************************************************************************/

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