基于单片机的俄罗斯方块游戏设计
俄罗斯方块设计
本科课程设计题目：基于单片机的8*8LED 俄罗斯方块设计姓名孙俊学号2008130346院（系）物理与信息科学学院电子系专业、年级电子信息科学与技术2008级指导教师刘美容二○一一年十月基于单片机的8x8 俄罗斯方块设计一、设计任务《俄罗斯方块》是一款世人皆知，看似简单实则变化无穷的小游戏。
本次设计以51单片机为基础，设计一款功能简单的8*8点阵俄罗斯方块游戏，我们将以汇编语言编程实现以下操作：图形的显示合成，通过按键控制图形的移动和旋转，满格消行，手动复位等。
本次设计俄罗斯方块功能简单，用单片机的最小系统就能得以实现。
而单片机的最小系统设计中实际上最重要的就是对键盘/显示器接口电路的设计，由于系统功能不同所以要求就不同，接口设计也就不同。
对一个键盘/显示器接口设计应从整个系统出发，综合考虑软、硬件特点。
其中，硬件设计包括初始的设计原理和原理图介绍，到最终的电路图实际焊接以及布局，软件设计我们会给出具体的设计方案，比如图形的显示合成，通过按键控制图形的移动和旋转，满格消行等的设计流程图，以及具体的汇编程序。
二、设计方案本次设计初期是在keil和proteus联合仿真中进行，编程语言为51汇编语言，后期是进行实物焊接。
本次我们采用单片机STC89C52控制模块提供电源，以点阵式LED 显示，采用独立按键，直接在I/O口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用四个按键，分别是旋转键，下键，左键，右键。
这种方案实现可行，既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。
而由于STC89C52是一种带8K 字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，该器件采用ATMEL 搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM 、8k 片内程序存储器（ROM ）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
基于单片机的俄罗斯方块游戏机课程设计
3.
8XX51系列单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶振，就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器，并产生振荡时钟脉冲。晶振通常选用6MHz、12MHz或24MHz。
1.3 分工
在本次设计中，张荣俊同学主要负责软件的设计与分析，汤青红同学负责硬件电路的设计。
2.设计方案
本次设计采用STC89C52单片机控制模块，USB电源模块来提供电源，复位模块，12864LCD显示屏进行屏显，晶振与电容实现时钟电路，按键直接接入I/O口，这样可以简化电路。另外我们还采用了6个按键，分别是左移，右移，下移、方块变化键、确定按键与暂停按键。
《单斯方块游戏机
专 业：电子信息工程技术
班 级：电子B1512班
学 号：
姓 名：
指导老师：
2017-12-01
1.设计题目、要求及分工
1.1 设计题目
本课程设计题目是基于51单片机的俄罗斯方块游戏机。
1.2 设计要求
本课程设计主要器件是STC89C52单片机和液晶12864,通过单片机发生信号控制液晶屏的显示，使用按键实现游戏的开始、暂停、移动、翻转等。
本次设计中我们选用了12MHz的晶振，晶振与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。设计中STC89C52使用12MHz晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF到50pF之间，我们选用电容容量为33pF的电容，如图所示即为本设计的振荡电路。
XTAL1
振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2
基于51单片机的俄罗斯方块游戏毕业设计论文
基于51单片机的俄罗斯方块游戏毕业设计论文目录摘要..................................................... 错误！未定义书签。
ABSTRACT ..................................................... 错误！未定义书签。
1 绪论 (6)1.1 课题背景 (6)1.2 课题的主要研究内容 (6)1.3 课题的研究现状及意义 (7)2 系统硬件平台设计 (7)2.1 STC12C5A60S2单片机概述 (7)2.2 STC12C5A60S2最小系统 (8)2.3 电源系统 (8)2.4 振荡电路 (9)2.5 复位系统 (9)2.6 程序下载系统 (10)2.7 音乐播放系统 (11)2.8 LCD液晶显示接口电路 (11)2.9 操作控制接口 (12)3 系统软件平台构建 (13)3.1 μVision简介 (13)3.2 LCD12864液晶屏显示原理 (13)3.2.1 LCD模块总线选择及时序 (13)3.2.2 LCD显示RAM区映射概况 (14)3.2.3 LCD的驱动方法 (15)3.2.4 LCD驱动程序架构 (15)3.3 俄罗斯方块游戏设计 (16)3.3.1 俄罗斯方块游戏功能简介 (16)3.3.2 系统界面的设计 (17)3.3.3 游戏系统“枚举算法”概述 (19)3.3.4 俄罗斯方块造型设计的方法 (20)3.3.5 随机产生俄罗斯方块的方法 (20)3.3.6 俄罗斯方块平移的实现方法 (22)3.3.7 俄罗斯方块旋转的实现方法 (23)3.3.8 俄罗斯方块下移的实现方法 (25)3.3.9 满行检测及消行功能的实现方法 (26)3.3.10 游戏积分的计算方法 (27)3.4 双人俄罗斯方块游戏设计 (29)3.4.1 RTX51 Tiny简介 (29)3.4.2 RTX51 Tiny的内核分析 (29)3.4.3 游戏开发环境的配置 (32)3.4.4 双人单机对战模式的实现流程 (33)3.5 系统背景音乐的设计 (33)3.5.1音乐的设计原理 (33)3.5.2 音乐播放的实现方法 (35)3.5.3 音效程序流程 (35)3.6 系统主程序流程图 (36)4 产品功能说明与系统性能测试 (37)4.1 产品功能说明 (37)4.2 系统性能测试 (38)5 结束语 (38)参考文献 (40)致谢黄忠南基于单片机的俄罗斯方块游戏设计1 绪论1.1 课题背景如今，计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展，这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。
基于51单片机俄罗斯方块代码
基于51单片机的俄罗斯方块游戏代码实现主要包括以下几个方面：
1. 数据结构：使用数据结构来表示游戏中的各种元素，如方块、矩阵等。
2. 导航键控制：通过键盘扫描代码，获取用户输入的导航键（上下左右）信息，以便控制方块的移动。
3. 方块生成：随机生成新的方块，或者根据游戏规则生成特定的方块。
4. 方块移动：根据用户输入的导航键信息，移动当前方块的位置。
5. 方块旋转：根据用户输入的导航键信息，旋转当前方块的角度。
6. 碰撞检测：检测方块与游戏区域边界、其他方块之间的碰撞，以及方块自身的碰撞。
7. 游戏规则：实现游戏的基本规则，如方块消除、得分、游戏结束等。
8. 用户界面：显示游戏界面，包括方块、游戏区域边界、得分等信息。
9. 延时与中断：通过延时函数和中断函数，实现游戏的实时性，如方块自动下落、响应用户输入等。
10. 代码优化：对代码进行优化，提高游戏运行效率和用户体验。
总之，基于51单片机的俄罗斯方块游戏代码实现涉及到数据结构、键盘扫描、方块生成与移动、碰撞检测、游戏规则、用户界面、延时与中断等多个方面。
基于单片机实现的俄罗斯方块游戏任务书
[10]谭浩强. C程序设计.[M] 北京：清华大学出版社，2003
毕业设计（论文）工作进度计划：
周 次
工作内容
(08—09第一学期)
(08—09第二学期)
第1周
第2-4周
第5-8周
第9-10周
为使操作者操作方便，在PC机上用Proteus、Keil、Protel DXP安装程序，该软件的安装平台是XP系统。
下位机的核心控制芯片采用AT89S52。
二、毕业设计的主要技术指标：
1.电源电压+5V
2.串口线要求1.5M
3.电脑系统为XP系统，最低256M内存
三、工艺制作任务
a)设计并焊接电路
b)调试电路
拟订题目，完成开题，了制作毕业设计、实物调试硬件
软件、测试毕业设计作品
完成毕业论文
教研室（学科组）主任签字：
[3]杨元强。酷比杯获奖作品选登《LEGO 俄罗斯》[J]。“酷比杯”游戏策划大赛，2007.
[4] 周润景著.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例[M].北京：电子工业出版社，2006.
[5] 游安弼, 李玉岐. 基于JavaBean组件模型的俄罗斯方块[R]. 北京：全国第四届Java
毕业设计（论文）任务书
2009年12月18日
题目
（包括副标题）
基于单片机实现的俄罗斯方块游戏
教师姓名
系别
职称
学生姓名
班级
学号
课题成果形式
论文■设计说明书□实物■软件□其它□
1．毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（如原始数据、技术要求、工作要求等）：
单片机俄罗斯方块设计 单片机俄罗斯方块设计
题目：[单片机俄罗斯方块设计]摘要随着社会的不断的发展和进步，人们对娱乐产品的关注在不断的增加，特别是电子游戏产品在我们的生活中占据了很重要的地位。
俄罗斯方块游戏是一款风靡全球的经典游戏。
这款游戏之所以叫做俄罗斯方块，是因为发明这款游戏的人是俄罗斯人。
本次为了回顾经典设计了一款基于单片机的俄罗斯方块游戏机。
本次设计了一款基于单片机的俄罗斯方块游戏机，该游戏机可以丰富我们的业余生活。
在硬件设计上该游戏机以STC89C52单片机为基础、使用LCD12864图形液晶可以显示游戏的界面、通过按键实现游戏机的按钮的功能、并具有蜂鸣器可以实现声音提示的功能。
在软件设计上，使用C语言进行了俄罗斯方块游戏的控制程序的编写，并在keil软件上进行了调试。
最后在Proteus仿真软件上对俄罗斯方块游戏的功能进行了仿真，并焊接了实物电路板。
关键词：STC89C52单片机；俄罗斯方块；游戏机；LCD12864液晶AbstractWith the continuous development and progress of society, people pay more and more attention to entertainment products, especially video game products play a very important role in our life. The Tetris game is a classic game that is popular all over the world. The game is called the Tetris, because the people who invented the game were Russian. This time in order to review the classic design of a single chip based Tetris block game machine.The design of a single chip computer based Tetris game machine, which can enrich our amateur life. On the hardware design, the game machine is based on STC89C52 microcontroller, and it can display the interface of the game by using LCD12864 graphic LCD, realize the button function of the game machine by button, and has the function of voice prompt by buzzer. In the software design, the control program of Tetris game is written in C language and debugged on the keil software. Finally, the function of the Tetris game is simulated on the Proteus simulation software, and the physical circuit board is welded.Keywords:STC89C52 singlechip；Tetris block；game machine；LCD12864 liquid crystal目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 第1章绪论.. (1)1.1课题研究背景和意义 (1)1.2俄罗斯方块的发展状况及趋势 (1)1.3课题研究的主要内容 (1)1.4课题研究的主要内容 (2)第2章系统整体方案设计 (4)2.1系统的功能要求 (4)2.2系统总体方案框图设计 (4)2.3单片机模块的选择 (5)2.4液晶显示模块的选择 (6)2.5按键电路的选择 (7)第3章系统整体硬件设计 (9)3.1单片机电路设计 (9)3.1.1STC89C52单片机介绍 (9)3.1.2晶振电路设计 (10)3.1.3复位电路设计 (10)3.1.4单片机最小系统电路设计 (11)3.2 LCD12864液晶显示电路 (11)3.2.1点阵LCD的显示原理 (11)3.2.2LCD12864液晶的硬件连接 (12)3.3按键控制电路 (12)3.4声音提示电路设计 (13)3.5电源电路 (13)第4章系统软件设计 (15)4.1程语言的选择 (15)4.2软件介绍和工程建立 (15)4.3俄罗斯方块流程图设计 (16)4.3.1主程序流程图 (16)4.3.2游戏外观显示流程图 (18)4.3.3俄罗斯方块向左/右移动工作流程图 (19)4.3.4俄罗斯方块中按下键的流程图 (20)第5章系统的调试与制作 (21)5.1 KEIL软件介绍 (21)5.2程序调试 (21)5.3 proteus仿真步骤 (22)5.4实物综合调试 (23)结论 (26)参考文献 (27)附录 (28)致谢.............................................. 错误!未定义书签。
基于51单片机俄罗斯方块程序设计
基于51单片机俄罗斯方块游戏设计作者：左厚臣前言闲得无事，想用单片机和LCD12864写一个俄罗斯方块游戏，培养培养兴趣，丰富一下业余生活，同时也熟练熟练单片机应用。
然后整理一下过程，本文没有什么专业的流程图，系统框图，随手画的。
希望各位大神勿喷，本菜鸟就献丑了。
关键字：51单片机LCD12864 俄罗斯方块游戏设计一、实物写真1、先展示一下实物效果呗，看能不能吸引到各位大神的眼球！！！！2、单片机选型IO口占用：7个程序存储器占用：6459Byte内部RAM:117.0Byte内部扩展RAM:1016ByteFosc = 24Mhz（也可选择12Mhz）中断使用状况：16位定时器溢出中断1个手头有一块STC12C5A60S2 51系列单片机，本实验也采用的此款单片机，或许有大神能用很节省资源的方法写出这款游戏，本菜鸟甘拜下风。
二、游戏算法整个游戏的算法也就是这样子的吧！下面就对每个步骤进说明吧！三、算法说明算法就捡重点的说吧，省得各位大神都闲啰嗦。
1、当前随机方块获取和下一回合游戏方块生成并显示此步骤拆解成如下流程图所示：（1）随机数生成51单片机需要调用库函数来产生随机数，如下：#include <stdlib.h>//调用库函数的头文件函数rand ()会生成一个int型的随机数，int型变量范围为-32768~32767占用2 字节。
我们使用时其实是可以把它当做一个unsigned int型变量的，取值范围0-65535 这个应该是很好理解的。
但是如果我们需要一个0-7的随机数怎么处理呢，没关系有办法，程序如下：u8 Random(u8 max){u16 temp;u8 a;max = max +1;temp=rand();//获取随机种子a = temp%max;return a;}其实也就是把得到随机数与想要得到数范围的最大数求余运算就可以了，即：a = temp%max;我们的游戏方块可以描述成2个要素:A、形状比如说形状有：■■■■■■■■■等，可用0-n来表示B、姿态比如说形状■■■姿态有4种如下：■■■■■■■■■■■■它们从左往右看可以看出规律分别旋转了0°，90°，180°，270°，也分别相对旋转了90°，可以用0-3来表示。
基于stm32的俄罗斯方块课程设计报告
基于stm32的俄罗斯方块课程设计报告
基于STM32F4的(简易版)俄罗斯方块设计
前段时间突然玩了俄罗斯方块这个经典的小游戏,所以就用了一天时间将他移植到f4开发板上去,兴趣使然,也算是对自己的一个小锻炼。
简易版俄罗斯方块
首先是画网格,这里我选择的是用画矩阵的实现方法,是我考虑不周,因为如果用矩阵的话,需要用九十多行代码,但是如果选择划线,只需要二十多行代码。
画矩形
.........
所以就显得很复杂。
然后是设计图案,我用的是在指定区域内填充某个单个颜色,形成一个图案。
这个很好理解,让矩形显现出颜色来组成你想要的图案即可。
在指定区域内填充单个颜色
因为俄罗斯方块需要用到下左右来控制方块的移动。
所以我利用按键得到简标志位,然后通过判断标志位来改变显示图案的位置。
为了方便判断网格的某个区域内是否存在色块,我定义了一个一个数组,虽然只划分了是81个矩形,但是方便期间我定义了100个,然后可以用循环来加减十的倍数,方便控制。
当数组的元素等于0时,代表着有没有色块,如果等于1则为该位
置有色块。
换句话说就等于是给每个矩形一个编号,方便查找以及来判断矩形的位置是否存在色块。
按键
然后再加入得分系统。
当某一行标志全为1时,全行色块消除,得分,如果上面有色块,则上面的色块落下。
综上,原理还是很简单的,后面还可以进一步完善加入显示分数以及一些指示和反馈。
不过简易版的到此就结束了。
后续,嗯.....应该没后续了。
才学疏浅,如有错误之处,望不吝赐教。
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摘要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，它由俄罗斯人阿列克谢•帕基特诺夫发明，故得此名。
俄罗斯方块的基本规则是移动、旋转和摆放游戏自动输出的各种方块，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分。
由于上手简单、老少皆宜，从而家喻户晓，风靡世界。
这次设计将使用52单片机和JM12864J液晶显示器组合，来实现比较简单的俄罗斯方块设计。
详细介绍用单片机STC89C52控制JM12864J液晶显示器工作的硬件和软件实现过程，介绍了单片机STC89C52内部结构和性能。
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
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。
关键词：俄罗斯方块; STC89C52单片机AbstractTetris is a popular global TV game and PSP games, it consists of the Russian alexei palmer jeter's invention, therefore the name.Tetris is the basic rules of movement, rotation, and put the game automatically output various diamonds, make it into a complete one or more lines and eliminate scores.Because it is simple, for young and old, to household names, popular in the world.This design will use 52 microcontroller and JM12864J LCD monitor, to achieve simple tetris design.Detail STC89C52 MCU control JM12864J LCDS work of hardware and software implementation process, and introduces the microcontroller STC89C52 internal structure and performance.STC89C52 on STC company is the production of a low power consumption, high performance CMOS8 microcontroller, with 8 k in system programmable Flash memory.STC89C52 to use classical MCS - 51 kernel, but did a lot of improvements made with traditional does not have the function of the 51 single-chip microcomputer chip.On a single chip, has the nimble 8-bit CPU and in system programmable Flash, make STC89C52 for many embedded control applications with high flexible and effective solution.Has the following functions: standard 8 k byte Flash, 512 bytes of RAM, 32 I/O port line, the watchdog timer, the built-in block 4 KB EEPROM, MAX810 reset circuit, three 16-bit timer/counter, 4 external interrupt, a vector 7 grade 4 interrupt structure (5 vector compatible with traditional 51 level 2 interrupt structure), full duplex serial port.In addition STC89C52 static logic operation can be reduced to 0 hz, support two kinds of software can choose power saving mode.Idle mode, the CPU to stop working, allowing the RAM, timer/counter, a serial port, continue to work.Power-fail protection way, the content of RAM are saved, the oscillator is frozen, the single chip microcomputer to stop all work, until the next interrupt or hardware reset.The highest 35 MHZ operating frequency, 6T / 12T is optional.The early stage of design is done in keil and proteus simulation, programming of 51 assembly language, the late is real welding.Paper describes the main functions of the tetris function implementation.Keywords：Tetris；STC89C52 single-chip microcomputer目录摘要 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ............................................................................................... 错误!未定义书签。
目录 . (3)1．整体设计 (4)1.1 单片机的选择 (4)1.2 AT89S52引脚功能描述 (6)1.3 晶振特性 (8)2．液晶显示模块 (10)2.1 JM12864J的电路结构特点 (10)2.2 JM12864J的应用 (10)2.3 2.3键盘电路 (12)3．系统仿真 (13)3.1 Proteus软件介绍 (13)3.2 Keil软件介绍 (13)3.3 俄罗斯方块系统PROTUES仿真 (15)结论 (16)参考文献 (17)附录A 电路原理图 (18)1.整体设计1.1 单片机的选择单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。
忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。
但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
下面是单片机的主要发展趋势。
单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。
单片机经过3代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。
其发展趋势不外乎以下几个方面：（1）多功能单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上，使得单片机可以实现更多的功能。
比如A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT（监视定时器---看家狗）、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。
有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。
例如，有的芯片以51内核为核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解码器、CAN或者I*I*C总线控制器等，LED、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。
（2）高效率和高性能为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。