51单片机课程设计俄罗斯方块.docx
《51单片机课程设计俄罗斯方块.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51单片机课程设计俄罗斯方块.docx（38页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
51单片机课程设计俄罗斯方块
单片机课程设计
俄罗斯方块
学院：
工程技术学院
专业：
08级电子科学与技术
小组成员：
何冠羲，马志祥，李洋，张世刚，叶彪，郑先安，洪之
摘要
引言
1．程序整体思路
2．8X8LED模块显示原理
3．硬件电路仿真图
4．图形显示
5．消层算法
6．旋转算法
7．实物焊接
8．心得体会
附录程序代码
摘要
记得在很小的时候，有一种掌上游戏机，里面有一款游戏叫做俄罗斯方块，那时的我们只是简单的按照游戏规则进行“堆积木”，而其中的原理却很少有人去思考，毕竟当时的我们都还很年幼。
基于单片机课程设计的机会，我们这个小组将使用51单片机和8x8led的组合，来实现比较简单的俄罗斯方块设计。
此次设计初期是在keil和proteus联合仿真中进行，编程语言为51汇编，后期是进行实物焊接。
论文描述了俄罗斯方块的主要功能函数的实现，算法分析和实物焊接过程中遇到的问题。
关键词：
俄罗斯方块；算法；8X8led；
引言
游戏是人们活动中一项非常重要的内容，有人认为如果哪一天人类对所有的游戏都失去兴趣，恐怕世界的末日就要到了。
电脑对游戏的贡献有目共睹，现在摸过电脑的人很少有没玩过电脑游戏的，喜欢游戏的人也很少有不玩电脑的。
俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它曾经造成的轰动与造成的经济价值可以说是游戏史上的一件大事。
这款游戏最初是由苏联的游戏制作人AlexPajitnov制作的，它看似简单但却变化无穷，令人上瘾。
相信大多数用户都还记得为它痴迷得茶不思饭不想的那个俄罗斯方块时代。
究其历史，俄罗斯方块最早还是出现在PC机上，而我国的用户都是通过红白机了解、喜欢上它的。
现在联众又将重新掀起这股让人沉迷的俄罗斯方块风潮。
对一般用户来说，它的规则简单，容易上手，且游戏过程变化无穷，而在"联众俄罗斯方块"中，更有一些联众网络游戏所独有的魅力――有单机作战与两人在线对战两种模式，用户可任选一种进行游戏。
网络模式还增加了积分制，使用户既能感受到游戏中的乐趣，也给用户提供了一个展现自己高超技艺的场所。
俄罗斯方块游戏可以说是随计算机的发展而发展，并不断推陈出新演变出各种类似游戏,深受广大玩家喜爱。
这个游戏有的简单,有的复杂,但其根本原理是一样的都是对运动的方块进行组合,来训练玩家的反应能力。
本文利用单片机进行俄罗斯方块设计，采用51汇编语言进行编程,基于汇编语言的原因是在编写程序的过程中，对于程序的执行会有一个比较直观的表现。
1.程序整体思路
单片机上的程序设计一般是一个大循环结构，对于俄罗斯方块的程序设计，首先产生一个伪随机数，其范围是0-6，然后程序根据此数值所对应的图形模块装入ram的固定区域内，紧接着将此图像写入led所对应的显示缓冲区中，显示程序将缓冲区内的内容显示在led上，如果没有控制键按下，图形将自动向下移动。
如果有键按下，程序将根据按下的键来改变图形存储区的值，同时程序将判断图形是否已到达边界，当图形最上层到达显示区顶部，则游戏结束，此时将清楚显示缓冲的内容，游戏重新开始。
2．8x8led显示原理
8x8led显示屏的原理图如下
由于人眼的视觉暂留现象，通过逐行扫描显示的方式来显示要显示的内容，当每一行扫描的时间很小时人眼观察的将是一幅完整的图像。
3．硬件电路仿真图
.
4．图形显示
8x8led一共有64个led，可以从下至上一次对其编号，对于显示类的基本操作是任意点亮一个点，熄灭一个点，任意点亮n（0我们将ram中从21h单元到28h单元作为led的显示缓冲区，这里面的每一位对应led的一个点，led将实时显示缓冲区的内容，也就是当此缓冲区内容一改变，led上看到的也会做出相应的改变。
同时在俄罗斯方块中那些方块被存放在一个类似于一维的数组之中，每一个方块对应四个小方块，根据伪随机数将这四个小方块对应的值装入ram固定的区域内。
如果要显示方块只需将这些方块所对应的点写入缓冲区。
5．消层算法
设置循环变量数R2=8，即总共至少要扫描8次，每一次循环过程中检测此行是否已满，也就是检测这一行所对应的存储单元是否全为一，如果全为一则将消去此行，即将此行对应的ram清零。
同时将此行上面ram的内容按每列依次下移，下移完之后重新将R2=0，又从第一行开始检测。
此行不全为零时只需将R2=R2+1。
直到R2=9消层过程结束。
6．旋转算法
首先要确定一个旋转中心，假如旋转中心的编号是34，将34除以8，商是4存入R1余数是2存入R2，及时用商和余数建立坐标系。
此时若以此为旋转中心的图形需要旋转，则将每一个小方块对应编号除以8，商减去R1，余数减去R2，而每一个方块一次将旋转90度，所以有公式x1,y1,x2,y2x2=-y1,y2=x1
其中x1，y1为旋转之前的坐标，x2,y2为旋转之后的坐标。
旋转完之后将x2加上R1将y2加上R2，然后将x2乘以8再加上y2。
执行四次此过程旋转结束。
7．实物焊接
器件：
stc51单片机一块，8x8led显示模块一块，电阻10k10个，开关5个，与门，12m晶振一个，电容3个。
首先按照目的进行进行元器件布局，然后按照电路图里的导线的连接次序将元器件焊在电路板上，焊好之后进行调试。
8．心得体会
写程序的过程中，首先应该把程序思路理清，然后再写代码，否则写到一半感觉行不通时是很令人心烦的。
还有就是焊接是一个技术活，因为在电子工艺实习之后大家便没有碰过电烙铁，所以焊的过程还是很辛苦的。
附录：
程序代码
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0003H
AJMPINTERRUPT
AAEQU10000000B
BBEQU11111111B
HANGEQU32H
LIEEQU33H
COUNTEQU34H
REMOVEROWEQU35H
STEPSEQU36H
XUNHUANEQU37H
BIANLIANGEQU38H
GRAPHRAM1EQU39H
GRAPHRAM2EQU40H
GRAPHRAM3EQU41H
GRAPHRAM4EQU42H
XXXEQU43H
YYYEQU44H
KEYEQU45H
LEDHEADEQU21H
TESTBIT100
BITSBIT99
RIGHTBIT98
LEFTBIT97
DOWNBIT96
HARDBIT95
TURNBIT94
KEYDOWNBIT93
TESTINGBIT92
BOTTOMBIT91
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;程序由此处开始执行
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
START:
MOVTCON,#00000001B;;;;;;;;;;;;;设置外部中断0响应方式为下降沿触发
SETBEX0
SETBEA
MOVSP,#60H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;将堆栈指针SP设置在RAM的高地址处
MOVR7,#6;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;R7作为存放0-6这7个随机数的变量
MOVP0,#11111111B;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;将P0口最为输入口
LCALLWRITEGRAPHTORAM
CLRTESTING
GAMELOOP:
;CLREA
LCALLSHOWGRAPH
MOVR6,#30
TIMING:
LCALLSHOWLEDRAM
LCALLDELAY
DJNZR6,TIMING
LCALLDOWNTEST
JNBDOWN,NEXT1
ABCD:
MOVA,28H
CJNEA,#0,GAMEOVER
LCALLREMOVEBLOCK
LCALLWRITEGRAPHTORAM
JMPGAMELOOP
NEXT1:
;JBKEYDOWN,KEY1
JMPKEY4
KEY1:
CLRTESTING
CLRKEYDOWN
MOVA,KEY
CJNEA,#1,KEY2;1-LEFT
LCALLLEFTTEST
JBLEFT,KEY4
LCALLCLEANGRAPH
LCALLMOVELEFT
LCALLGAMELOOP
KEY2:
CJNEA,#2,KEY3;2-RIGHT
LCALLRIGHTTEST
JBRIGHT,KEY4
LCALLCLEANGRAPH
LCALLMOVERIGHT
LCALLGAMELOOP
KEY3:
CJNEA,#4,KEY4;4-ROTATE
;LCALLROTATIONTEST
;JNBTURN,KEY4
LCALLCLEANGRAPH
LCALLROTATION
JMPGAMELOOP
KEY4:
CJNEA,#8,KEY5
SWEAT:
LCALLDOWNTEST
JBDOWN,GAMELOOP
LCALLCLEANGRAPH
LCALLMOVEDOWN
JMPSWEAT
KEY5:
LCALLCLEANGRAPH
LCALLMOVEDOWN
INCR7
CJNER7,#7,NEXT5
MOVR7,#0
NEXT5:
JMPGAMELOOP
GAMEOVER:
MOVR0,#8
MOVR1,#LEDHEAD
CLEAR:
LCALLCLEANGRAPH
MOV@R1,#0
INCR1
DJNZR0,CLEAR
MOVR0,#4
MOVR1,#GRAPHRAM1
ASDF:
MOVA,@R1
ADDA,#16
MOV@R1,A
INCR1
DJNZR0,ASDF
JMPGAMELOOP
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;测试图形是否能向下移动
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
DOWNTEST:
PUSH0
PUSH1
PUSH2
PUSH3
PUSHB
PUSHACC
MOVR2,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
DOWN0:
MOVA,@R0
SUBBA,#8
MOVB,A
MOVR3,#4
CLRC
MOVR1,#GRAPHRAM1
DOWN2:
CLRC
SUBBA,@R1
JZDOWN1
INCR1
MOVA,B
DJNZR3,DOWN2
LCALLTESTBIT
JBBITS,DOWN3
DOWN1:
INCR0
DJNZR2,DOWN0
CLRDOWN
JMPHOPE
DOWN3:
SETBDOWN;DOWNWEIYIBIAOSHIBUNENGWANGXIAYIDONG
CPLP3.4
JMPDOWN4
HOPE:
MOVR2,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
YOUQIANG2:
MOVR3,#1
CCC2:
MOVA,R3
MOVB,A
CLRC
SUBBA,@R0
JNZCCC1
SETBDOWN
SETBBOTTOM
JMPDOWN4
CCC1:
MOVA,B
INCR3
CJNER3,#9,CCC2
INCR0
DJNZR2,YOUQIANG2
DOWN4:
POPACC
POPB
POP3
POP2
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;外部中断0中断处理程序
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
INTERRUPT:
PUSH0
PUSH1
PUSHACC
INCR7
CJNER7,#7,INTT
MOVR7,#0
INTT:
SETBTESTING
SETBKEYDOWN
MOVA,P0
CPLA
MOVKEY,A
POPACC
POP1
POP0
RETI
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;测试能否旋转
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;向下移动
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOVEDOWN:
PUSH0
PUSH1
PUSHACC
MOVR0,#GRAPHRAM1
MOVR1,#4
MOVE1:
MOVA,@R0
CLRC
SUBBA,#8
MOV@R0,A
INCR0
DJNZR1,MOVE1
POPACC
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;向左移动
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOVELEFT:
PUSH0
PUSH1
PUSHACC
MOVR0,#GRAPHRAM1
MOVR1,#4
MOVE2:
MOVA,@R0
CLRC
SUBBA,#1
MOV@R0,A
INCR0
DJNZR1,MOVE2
POPACC
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;向右移动
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOVERIGHT:
PUSH0
PUSH1
PUSHACC
MOVR0,#GRAPHRAM1
MOVR1,#4
MOVE3:
MOVA,@R0
CLRC
INCA
MOV@R0,A
INCR0
DJNZR1,MOVE3
POPACC
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;将图形写入RAM缓存中
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
WRITEGRAPHTORAM:
PUSHACC
PUSHB
PUSH0
PUSH1
PUSH2
PUSH7
MOVR1,#4
MOVA,R7
MOVB,#4
MULAB
MOVR2,A
MOVR0,#GRAPHRAM1
MOVDPTR,#GRAPH
WRITEGRAPH:
MOVA,R2
MOVCA,@A+DPTR
;SUBBA,#16
MOV@R0,A
INCR2
INCR0
DJNZR1,WRITEGRAPH
POP7
POP2
POP1
POP0
POPB
POPACC
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;测试某一个二进制位是否为1
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
TESTBIT:
PUSH0
PUSH1
PUSHB
PUSHACC
MOVB,#8
DIVAB
MOVR0,A
MOVA,B
CJNEA,#0,TEST3
MOVA,R0
DECA
JMPTEST4
TEST3:
MOVA,R0
TEST4:
MOVDPTR,#TAB1
MOVR1,#LEDHEAD
ADDA,R1
MOVR1,A
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR
ANLA,@R1
CJNEA,#0,TEST1
CLRBITS
JMPTEST2
TEST1:
SETBBITS
TEST2:
POPACC
POPB
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;测试图形是否能向左移动
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
LEFTTEST:
PUSH0
PUSH1
PUSH2
PUSH3
PUSHB
PUSHACC
MOVR2,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
LEFT0:
MOVA,@R0
CLRC
SUBBA,#1
MOVB,A
MOVR3,#4
;CLRC
MOVR1,#GRAPHRAM1
LEFT2:
CLRC
SUBBA,@R1
JZLEFT1
INCR1
MOVA,B
DJNZR3,LEFT2
LCALLTESTBIT
JBBITS,LEFT3
LEFT1:
INCR0
DJNZR2,LEFT0
CLRLEFT
JMPLEFT4
LEFT3:
SETBLEFT;DOWNWEIYIBIAOSHIBUNENGWANGXIAYIDONG
CPLP3.4
JMPLEFT5
LEFT4:
MOVR2,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
YOUQIANG:
MOVR3,#9
MOVA,#1
HHH2:
MOVB,A
CLRC
SUBBA,@R0
JNZHHH1
SETBLEFT
JMPLEFT5
HHH1:
MOVA,B
ADDA,#8
DJNZR3,HHH2
INCR0
DJNZR2,YOUQIANG
LEFT5:
POPACC
POPB
POP3
POP2
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;测试图形是否能向右移动
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
RIGHTTEST:
PUSH0
PUSH1
PUSH2
PUSH3
PUSHB
PUSHACC
MOVR2,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
RIGHT0:
MOVA,@R0
ADDA,#1
MOVB,A
MOVR3,#4
;CLRC
MOVR1,#GRAPHRAM1
RIGHT2:
SUBBA,@R1
JZRIGHT1
INCR1
MOVA,B
DJNZR3,RIGHT2
LCALLTESTBIT
JBBITS,RIGHT3
RIGHT1:
INCR0
DJNZR2,RIGHT0
CLRRIGHT
JMPRIGHT4
RIGHT3:
SETBRIGHT;DOWNWEIYIBIAOSHIBUNENGWANGXIAYIDONG
CPLP3.4
JMPRIGHT5
RIGHT4:
MOVR2,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
YOUQIANG1:
MOVR3,#8
MOVA,#8
III2:
MOVB,A
CLRC
SUBBA,@R0
JNZIII1
SETBRIGHT
JMPRIGHT5
III1:
MOVA,B
ADDA,#8
DJNZR3,III2
INCR0
DJNZR2,YOUQIANG1
RIGHT5:
POPACC
POPB
POP3
POP2
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;图形旋转
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
ROTATION:
PUSH0
PUSH1
PUSH2
PUSH3
PUSHB
PUSHACC
MOVA,GRAPHRAM1;A=50
MOVB,#8
DIVAB;A=6B=2
MOVHANG,A;HANG=6
MOVLIE,B;LIE=2
MOVR3,#4
MOVR0,#GRAPHRAM1
ROTATESTART:
MOVA,@R0
MOVB,#8
DIVAB
CLRC
SUBBA,HANG
MOVR1,A
MOVA,B
CLRC
SUBBA,LIE
MOVR2,A
;;;;;;;;;;;;;;;;;;X2=-Y1Y2=X1
MOVA,#0
CLRC
SUBBA,R2;-Y1
MOVB,R1;X1
MOVR1,A;X2=-Y1
MOVR2,B;Y2=X1
MOVA,R1
ADDA,HANG
MOVR1,A
MOVA,R2
ADDA,LIE
MOVR2,A
MOVA,R1
MOVB,#8
MULAB
ADDA,R2
MOV@R0,A
INCR0
DJNZR3,ROTATESTART
POPACC
POPB
POP3
POP2
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;显示LEDRAM中的内容
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
SHOWLEDRAM:
PUSH0
PUSH1
PUSHB
PUSHACC
MOVR0,#LEDHEAD
MOVR1,#8
MOVA,#AA
SHOW1:
MOVP1,A
MOVP2,@R0
LCALLDELAY
INCR0
RLA
DJNZR1,SHOW1
POPACC
POPB
POP1
POP0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;软件延时
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
DELAY:
PUSH1
PUSH2
MOVR1,#5
FQFQ:
MOVR2,#200
FWFW:
DJNZR2,FWFW
DJNZR1,FQFQ
POP2
POP1
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;清楚图形在LEDRAM中的内容
;;;
升级会员 