成 绩 评 定 表
学生姓名
班级学号
专 业
测控
课程设计题目
基ARM贪吃蛇游戏设计
评
语
组长签字：
成绩
日期
20 年 月 日
课程设计务书
学 院
信息科学工程学院
专 业
测控
学生姓名
班级学号
课程设计题目
基ARM贪吃蛇游戏设计
实践教学求务
求：
1设计电路选择器件
2利Protel画原理图
3软件编程调试
4焊接硬件电路调试
务：
1 设计基ARM贪吃蛇游戏
2通键进行调整电子屏显示
工作计划进度安排
1查找资料（2天）
2设计电路画电路图（2天）
3软件编程调试（2天）
4系统调试（2天）
5撰写报告（2天）
指导教师：
201 年 月 日
专业负责：
201 年 月 日
学院教学副院长：
201 年 月 日
摘
电脑极普天游戏日常生活重娱乐方式着科技快速发展时间流逝观太阳摆钟现电子钟类断研究断创新纪录便计算机技术发展游戏行业越越关注特年轻行列现行游戏般基计算机贪吃蛇类游戏高档掌电脑高档电子消费品基型掌低端游戏机市场没
文飞利浦公司LPC2124芯片板台讨ARM体系结构游戏开发时设计实现贪吃蛇游戏机软件仿真
综述类贪吃蛇游戏机具方便绿色安全低功耗成低廉等诸优点符合电子仪器仪表发展趋势具广阔市场前景
关键词：ARM低功耗游戏贪吃蛇LPC2124
Abstract
In 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 highend highend Pocket PC or consumer electronics but based on smallscale lowend handheld game in the market is virtually nonexistent
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 easytouse green safe lowpower 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
目 录
引言 1
1 ARM概述 1
2 ARM开发环境 2
21 Keil介绍 2
22 ADS介绍 2
3 系统硬件设计 3
31 电路设计框图 3
32 系统硬件概述 3
33 系统硬件 3
331 LPC2124 3
332 LP3228显示屏 6
333 户操作接口 7
4 软件仿真 7
5 系统软件设计实现 8
51 游戏说明 8
52 游戏结构设计 8
53 游戏具体设计 8
531 矩阵键盘键扫描子程序 8
532 矩阵键盘处理子程序 9
533 LCD显示子程序 10
534 程序流程 10
6 程序测试 11
61 仿真测试 11
62 程序局限性 11
7 总结 12
谢 辞 13
参考文献 14
附 录 15
附录 统仿真电路图 15
附录二 程序文件清单 16
附录三 说明书 17
引言
基ARM芯片产品强功低廉价格体积等优点许领域广泛应前游戏开发中ARM没充分显示出特点彩色液晶显示器具功耗低显示信息量显示效果逼真等特点彩色液晶显示器游戏提供界面会受欢迎
液晶显示屏LCD作种功耗低体积辐射显示器件年广泛应式样嵌入式电子产品中LCD分段位式字符式点阵式三种中段位式LCD字符式LCD字符数字简单显示满足图形曲线汉字显示求点阵式LCD仅显示字符数字显示种图形曲线汉字实现屏幕左右滚动动画功分区开窗口反转闪烁等功途十分广泛简化液晶显示电路设计应生产厂家通常液晶显示单元显示控制器显示存显示驱动电路等装配起做成液晶显示模块LCD Module（LCM）
目前基ARM芯片产品遍布类生活空间移动娱乐工具应广泛特手机游戏制作方面越越收欢迎
1 ARM概述
ARM（Advanced RISC Machines）认公司名字认类微处理器通称认种技术名字
1991 年ARM 公司成立英国剑桥出售芯片设计技术授权目前采ARM 技术知识产权（IP）核微处理器通常说ARM 微处理器已遍工业控制消费类电子产品通信系统网络系统线系统等类产品市场基ARM 技术微处理器应约占32位RISC 微处理器75％市场份额ARM 技术正逐步渗入生活方面ARM 公司专门事基RISC 技术芯片设计开发公司作知识产权供应商身直接事芯片生产转设计许合作公司生产具特色芯片世界半导体生产商ARM公司购买设计ARM 微处理器核根应领域加入适外围电路形成ARM 微处理器芯片进入市场目前全世界十家半导体公司ARM 公司授权ARM 技术获更第三方工具制造软件支持整系统成降低产品更容易进入市场消费者接受更具竞争力
ARM公司出售芯片技术授权半导体公司ARM核具高性低成低功耗特点广采样全球范围围绕着ARM技术形成芯片设计生产销售工具软件设计开发系统软件开发应软件开发庞产业链说ARM代表着ARM核心软硬件开发技术
2 ARM开发环境
21 Keil介绍
uVision3集成开发环境（uVision3 IDE）窗口化软件开发台集成功强编辑器工程理器种编译工具（包括C编译器宏编译器链接装载器十六进制文件转换器）uVision3包括功组件加速嵌入式应程序开发程：
（1）功强源代码编辑器
（2）根开发工具配置设备数库
（3）创建维护工程工程理器
（4）集汇编编译链接程体编译工具
（5）设置开发工具配置话框
（6）真正集成高速CPU片外设模拟器源码级调试器
（7）高级GDI接口目标硬件软件调试KEIL ULINK仿真器连接
（8）载应程序FLASH ROM中FLASH编程器
（9）完善开发工具手册设备数手册户导
uVision3 IDE简单功强设计者完成设计务重保证uVision3 IDE提供量例程相关信息助开发员快速开发嵌入式应程序
22 ADS介绍
ADS 集成开发环境 ARM 公司推出 ARM 核微控制器集成开发工具英文全称ARM Developer Suite成熟版 ADS12ADS12 支持 ARM10 前 ARM 系列微控制器支持软件调试 JTAG 硬件仿真调试支持汇编CC++源程序具编译效率高 系统库功强等特点 Windows98 Windows XP Windows2000 RedHat Linux运行里简单介绍 ADS12 建立工程编译连接设置调试操作等等介绍基 LPC2200 系列 ARM7 微控制器工程模板EasyJTAG 仿真器安装
ADS 12 6 部分组成表21示
表 21 ADS12组成表
名称
描述
方式
代码生产工具
ARM汇编ARMCC++编译器ThumbCC++编译器ARM连接器
CodeWarrior IDE 调
集成开发环境
CodeWarrior IDE
工程理编译连接
调试器
AXDADWADUarmsd
仿真调试
指令模拟器
ARMulator
AXD调
ARM开发包
底层例程实程序（fromELF）
实程序CodeWarrior IDE 调
ARM应库
CC++函数库等
户程序
3 系统硬件设计
31 电路设计框图
系统LPC2124ARM芯片作核心控制器件外围液晶显示键盘操作均串行通信器件系统线路简单性高系统结构框图31示
ARM
LPC212控
液晶显示
键盘输入
图31系统结构框图
32 系统硬件概述
电路ARM芯片LPC2124控制核心具线编程功低功耗3V超低压工作液晶显示部份LM2124液晶显示器作显示具优点广泛键部分矩阵键盘方便便记住矩阵键盘独立键盘
33 系统硬件
331 LPC2124
LPC2124 基支持实时仿真踪 1632 位 ARM7TDMISTM CPU 微控制器带128256 k字节(kB)嵌入高速Flash存储器128位宽度存储器接口独特加速结构32位代码够时钟速率运行代码规模严格控制应 16 位 Thumb 模式代码规模降低超30性损失 LPC2124较 64脚封装极低功耗 32 位定时器4 路 10 位ADC达9外部中断特适工业控制医疗系统访问控制POS机 64 脚封装中 46 GPIO置宽范围串行通信接口非常适合通信网关协议转换器嵌入式软modern种类型应
LPC212464脚封装封装图图33示
图33 LPC2124封装图
LPC2124里面重组成部分寄存器部分寄存器功表31示
表31 脚连接映射
名称
描述
访问
复位值
址
PINSEL0
脚选择寄存器0
读写
0x0000 0000
0xE002C000
PINSEL1
脚选择寄存器
读写
0x1540 0000
0xE002C004
PINSEL2
脚选择寄存器
读写
见表6364
0xE002C014
脚功选择寄存器表32表33示
表32 PINSEL0脚选择功
PINSEL0
脚名称
00
01
10
11
复位值
1：0
P00
GPIO P00
TXD(UART0)
PWM1
保留
00
3：2
P01
GPIO P01
RXD(UART0)
PWM3
EINT0
00
5：4
P02
GPIO P01
SCL(C)
捕获00（TIMER0）
保留
00
7：6
P03
GPIO P03
SDA(C)
匹配00（TIMER0）
EINT1
00
9：8
P04
GPIO P04
SCK(SPI0)
捕获01（TIMER0）
保留
00
11：10
P05
GPIO P05
MIS0(SPI0)
匹配01（TIMER0）
保留
00
13：12
P06
GPIO P06
MOSI(SPI0)
捕获02（TIMER0）
保留
00
15：14
P07
GPIO P07
SSEL(SPI0)
PWM2
EINT2
00
17：16
P08
GPIO P08
TXD(UART1)
PWM4
保留
00
19：18
P09
GPIO P09
RXD(UART1)
PWM8
保留
00
21：20
P10
GPIO P10
RTS(UART1)
捕获10（TIMER1）
保留
00
23：22
P11
GPIO P11
CTS(UART1)
捕获11（TIMER1）
保留
00
25：24
P12
GPIO P12
DSR(UART1)
匹配10（TIMER1）
保留
00
27：26
P13
GPIO P13
DTR(UART1)
匹配11（TIMER1）
保留
00
29：28
P14
GPIO P14
CD(UART1)
EINT1
保留
00
31：30
P15
GPIO P15
RI(UART1)
EINT2
保留
00
表33 PINSEL1脚选择功
PINSEL1
脚名称
00
01
10
11
复位值
1：0
P016
GPIO P016
EINT0
PWM1
捕获02（TIMER0）
00
3：2
P017
GPIO P017
捕获12（TIMER1）
PWM3
匹配12（TIMER1）
00
5：4
P018
GPIO P018
捕获13（TIMER1）
捕获00（TIMER0）
匹配13（TIMER1）
00
7：6
P019
GPIO P019
匹配12（TIMER1）
匹配00（TIMER0）
匹配13（TIMER1）
00
9：8
P020
GPIO P020
匹配13（TIMER1）
捕获01（TIMER0）
EINT3
00
11：10
P021
GPIO P021
PWM5
保留
捕获13（TIMER1）
00
13：12
P022
GPIO P022
保留
捕获00（TIMER0）
匹配00（TIMER0）
00
15：14
P023
GPIO P023
保留
保留
保留
00
17：16
P024
GPIO P024
保留
保留
保留
00
19：18
P025
GPIO P025
保留
保留
保留
00
21：20
P126
保留
00
23：22
P127
GPIO P127
AIN0(AD转换器)
捕获01（TIMER0）
匹配01（TIMER0）
01
25：24
P128
GPIO P128
AIN1(AD转换器)
匹配02（TIMER0）
匹配02（TIMER0）
01
27：26
P129
GPIO P129
AIN2(AD转换器)
匹配03（TIMER0）
匹配03（TIMER0）
01
29：28
P130
GPIO P130
AIN3(AD转换器)
EINT3
捕获00（TIMER0）
01
31：30
P131
保留
00
332 LP3228显示屏
采LM3228液晶显示拥微功耗电磁辐射寿命长价格低接口方便等系列显著特点广泛应种仪器仪表测量显示装置计算机显示终端等方面点阵单位组成液晶显示器部CMOS驱动日东芝公司T6963C 控制集成电路印制电路板金属支持框架组成LM3228液晶显示字母数字汉字等LM3228液晶形象模拟出贪吃蛇形状运动情况
LM3228硬件结构图图33示
图33 LM3228硬件结构图
333 户操作接口
户操作接口采4×4矩阵键盘户通操键盘控制贪吃蛇游动方控制方表34示：
表34贪吃蛇方控制
8
贪吃蛇运动
2
贪吃蛇运动
4
贪吃蛇左运动
6
贪吃蛇右运动
5
暂停继续游戏
矩阵键盘原理图图35示：
图35 矩阵键盘原理图
矩阵键盘工作原理：
（1）先读取键盘状态键特征编码
先P1口高四位输出低电低四位输出高电P1口低四位读取键盘状态P1口低四位输出低电高四位输出高电P1口高四位读取键盘状态两次读取结果组合起前键特征编码述方法16键特征编码
（2）根键特征编码查表键序编码
16键特征编码序排成张表然前读特征编码查表表中该特征编码时位置应序编码
（3）根特征编码序编码应关系确定键
4 软件仿真
Proteus ISIS英国Labcenter公司开发电路分析实物仿真软件运行Windows操作系统仿真分析(SPICE)种模拟器件集成电路该软件特点：①实现单片机仿真SPICE电路仿真相结合具模拟电路仿真数字电路仿真单片机外围电路组成系统仿真RS232动态仿真I2C调试器SPI调试器键盘LCD系统仿真功种虚拟仪器示波器逻辑分析仪信号发生器等②支持流单片机系统仿真目前支持单片机类型：68000系列8051系列AVR系列PIC12系列PIC16系列PIC18系列Z80系列HC11系列种外围芯片③提供软件调试功硬件仿真系统中具全速单步设置断点等调试功时观察变量寄存器等前状态该软件仿真系统中必须具功时支持第三方软件编译调试环境Keil C51 uVision2等软件④具强原理图绘制功该软件款集单片机SPICE分析身仿真软件功极强
次实中设计贪吃蛇电路电路核心LPC2124P0端接液晶显示屏P1端接控制键具体仿真电路图请见附录
5 系统软件设计实现
51 游戏说明
游戏目标控制贪吃蛇吃掉画面中目标豆吃掉目标豆会加分时贪吃蛇尾巴会相应长截吃越尾巴越长游戏中贪吃蛇碰身体游戏结束分数增加定贪吃蛇移动速度增加逐步增加游戏难度
52 游戏结构设计
游戏分ABC三模块
A模块控制游戏开始暂停结束方法程序相
B模块完成游戏功包括蛇体控制目标豆摆放游戏控制屏幕绘制等
C模块完成蛇体屏幕定位
53 游戏具体设计
531 矩阵键盘键扫描子程序
户设计行列键盘接口般常采3种方法读取键值分：中断式扫描法反转法
（1）中断式：键盘时产生外部中断通知CPU中断处理程序通址读取数线状态判断键
（2）扫描法：键盘某行送低电行高电然读取列值列值中位低表明该行低电应列键否扫描行
（3）反转法：先行扫描线输出低电读列值列值位底表明键读列值然列扫描线输出低电读行值根读值组合查表键值
次实训中采反转法硬件连接请见图35
关键代码示具体见源代码
uint8 Keyboard_Scan(void)
{
uint8 keycode 0xff
uint8 row
uint8 col
for(col0col {
Column_Clear(col)
for(row0row {
if(Row_Status(row)0)
{
keycode row*KEYBOARD_ROW+col
}
}
Column_Set(col)
}
return keycode
}
532 矩阵键盘处理子程序
键盘扫描子程序返回键值进行处理程序化模块化处理返回键值时调键处理函数里出具体处理函数具体见源代码
void Key_Process(uint8 num) num键盘扫描子程序返回键值
{
switch(num) {
case 1up()break
case 4left()break 左
case 5pause()break 暂停
case 6right()break 右
case 9down() break
defaultmove()break 默认动移动
}
}
533 LCD显示子程序
部分处理文件LOADBITC中完成
子程序功显示单色图形汉字显示实现流程先图形转换应点阵数组然调LM3228设备驱动程序中函数输出驱动
次实训中采LM3228显示屏图形液晶模块驱动程序考虑操制器参考DataSheet设计部分程序具体见源代码
534 程序流程
程序 mainc中程序流程图53示
图53 程序流
6 程序测试
61 仿真测试
ARM芯片脚较元器件贴片元件做成电路板较困难资源等客观限制里进行仿真测试测试粗略检测贪吃蛇游戏5项基功：左右暂停功里测试贪吃蛇右运动情况图61示
图61 贪吃蛇右运动
测试结果：矩阵键盘6号键贪吃蛇开始右运动测试成功
然测试贪吃蛇游戏暂停继续功次矩阵键盘5号键贪吃蛇停止运动次矩阵键盘5号键贪吃蛇继续运动测试成功
62 程序局限性
时间局限性力局限性程序中检测出少局限性述
（1）算法实现未充分考虑贪吃蛇碰壁情况简单贪吃蛇穿墙壁没做处理
（2）贪吃蛇运动时改变相反方存掉头情况
（3）贪吃蛇吃尾巴时候时会分成两截改进
7 总结
次实践选题目基LPC2124实现贪吃蛇游戏机课题贪吃蛇游戏较难次实践方请教学次实践谓历重重困难第阶段方案确定花量时间采集资料整理资料首先确定课题着手设计第二阶段原理图设计然进入第三阶段软件编程编写程序时困难时刻困扰着时太注重动手力培养实践程中遇问题通虚心请教计算机专业学老师学知识分析时改正错误通次断修改原理图请教修改程序程序编写部分困难重重着手编写程序时通采集资料进行修改通断运行调试仿真设计构思系列测试工作终解决贪吃蛇游戏中发生部分错误完善该游戏基功测试程中面遇问题认真分析流程图根原理图认真检查程序流程观察寄存器变化情况 终基实现贪吃蛇游戏功
次实践期间考试期间时间紧迫分秒必争时呆科协呆天常晚凌晨两三点回宿舍次实训真考验困难问题断出现应付坚持懈相信失败成功母功夫负心终成功成功喜悦舒心
通次实践觉说身提升真理正实践证明成功摸索成功遇失败时候心灰气馁沉着冷静认真分析原理实懂虚心老师学学请教终会收获
做作品程中学课堂学东西然说次实践累期间感觉真充实许宝贵验相信软件编程专业学会帮助
参考文献
[1] 崔更申孙安青ARM嵌入式系统开发实践[M]北京：中国电力出版社2008
[2] 田泽嵌入式开发应[M]北京：北京航空航天学出版社2005
[3] 周立功等ARM嵌入式系统基础教程[M]北京：北京航空航天学出版社2005
[4] 谭浩强C语言程序设计北京清华学出版社2002
附 录
附录 系统仿真电路图
附录二 程序文件清单
表1示系统源程序文件清单附
表1 系统源程序文件清单
文件名
说明
configh
系统应程序配置文件
GUI_CONFIGH
GUI配置文件
GUI_StockCh
设置前景色背景色变量声明文件
lcmdrvh
液晶模块驱动程序声明文件
Loadbith
显示单色图形汉字显示声明文件
keyboardh
键盘驱动程序声明文件
LPC2124h
LPC2124寄存器定义文件
targeth
目标板特殊代码头文件
GUI_StockCC
设置前景色背景色变量实现文件
loadbitc
显示单色图形汉字显示实现文件
lcmdrvc
液晶模块驱动程序实现文件
resourcec
资源定义文件
keyboardc
键盘驱动程序实现文件
mainc
函数文件
IRQs
中断处理代码文件
Startups
LPC2124启动代码文件
Targetc
目标板特殊代码实现文件
附录三 说明书
贪吃蛇游戏简单易玩矩阵键盘2 46 8键分蛇左右方运动5键暂停继续游戏游戏程中贪吃蛇吃东西身体会变长身体长度长定程序贪吃蛇运动速度加快游戏难度增加总说款贪吃蛇游戏更简单更容易手
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课程设计题目
基ARM贪吃蛇游戏设计
评
语
组长签字：
成绩
日期
20 年 月 日
课程设计务书
学 院
信息科学工程学院
专 业
测控
学生姓名
班级学号
课程设计题目
基ARM贪吃蛇游戏设计
实践教学求务
求：
1设计电路选择器件
2利Protel画原理图
3软件编程调试
4焊接硬件电路调试
务：
1 设计基ARM贪吃蛇游戏
2通键进行调整电子屏显示
工作计划进度安排
1查找资料（2天）
2设计电路画电路图（2天）
3软件编程调试（2天）
4系统调试（2天）
5撰写报告（2天）
指导教师：
201 年 月 日
专业负责：
201 年 月 日
学院教学副院长：
201 年 月 日
摘
电脑极普天游戏日常生活重娱乐方式着科技快速发展时间流逝观太阳摆钟现电子钟类断研究断创新纪录便计算机技术发展游戏行业越越关注特年轻行列现行游戏般基计算机贪吃蛇类游戏高档掌电脑高档电子消费品基型掌低端游戏机市场没
文飞利浦公司LPC2124芯片板台讨ARM体系结构游戏开发时设计实现贪吃蛇游戏机软件仿真
综述类贪吃蛇游戏机具方便绿色安全低功耗成低廉等诸优点符合电子仪器仪表发展趋势具广阔市场前景
关键词：ARM低功耗游戏贪吃蛇LPC2124
Abstract
In 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 highend highend Pocket PC or consumer electronics but based on smallscale lowend handheld game in the market is virtually nonexistent
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 easytouse green safe lowpower 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
目 录
引言 1
1 ARM概述 1
2 ARM开发环境 2
21 Keil介绍 2
22 ADS介绍 2
3 系统硬件设计 3
31 电路设计框图 3
32 系统硬件概述 3
33 系统硬件 3
331 LPC2124 3
332 LP3228显示屏 6
333 户操作接口 7
4 软件仿真 7
5 系统软件设计实现 8
51 游戏说明 8
52 游戏结构设计 8
53 游戏具体设计 8
531 矩阵键盘键扫描子程序 8
532 矩阵键盘处理子程序 9
533 LCD显示子程序 10
534 程序流程 10
6 程序测试 11
61 仿真测试 11
62 程序局限性 11
7 总结 12
谢 辞 13
参考文献 14
附 录 15
附录 统仿真电路图 15
附录二 程序文件清单 16
附录三 说明书 17
引言
基ARM芯片产品强功低廉价格体积等优点许领域广泛应前游戏开发中ARM没充分显示出特点彩色液晶显示器具功耗低显示信息量显示效果逼真等特点彩色液晶显示器游戏提供界面会受欢迎
液晶显示屏LCD作种功耗低体积辐射显示器件年广泛应式样嵌入式电子产品中LCD分段位式字符式点阵式三种中段位式LCD字符式LCD字符数字简单显示满足图形曲线汉字显示求点阵式LCD仅显示字符数字显示种图形曲线汉字实现屏幕左右滚动动画功分区开窗口反转闪烁等功途十分广泛简化液晶显示电路设计应生产厂家通常液晶显示单元显示控制器显示存显示驱动电路等装配起做成液晶显示模块LCD Module（LCM）
目前基ARM芯片产品遍布类生活空间移动娱乐工具应广泛特手机游戏制作方面越越收欢迎
1 ARM概述
ARM（Advanced RISC Machines）认公司名字认类微处理器通称认种技术名字
1991 年ARM 公司成立英国剑桥出售芯片设计技术授权目前采ARM 技术知识产权（IP）核微处理器通常说ARM 微处理器已遍工业控制消费类电子产品通信系统网络系统线系统等类产品市场基ARM 技术微处理器应约占32位RISC 微处理器75％市场份额ARM 技术正逐步渗入生活方面ARM 公司专门事基RISC 技术芯片设计开发公司作知识产权供应商身直接事芯片生产转设计许合作公司生产具特色芯片世界半导体生产商ARM公司购买设计ARM 微处理器核根应领域加入适外围电路形成ARM 微处理器芯片进入市场目前全世界十家半导体公司ARM 公司授权ARM 技术获更第三方工具制造软件支持整系统成降低产品更容易进入市场消费者接受更具竞争力
ARM公司出售芯片技术授权半导体公司ARM核具高性低成低功耗特点广采样全球范围围绕着ARM技术形成芯片设计生产销售工具软件设计开发系统软件开发应软件开发庞产业链说ARM代表着ARM核心软硬件开发技术
2 ARM开发环境
21 Keil介绍
uVision3集成开发环境（uVision3 IDE）窗口化软件开发台集成功强编辑器工程理器种编译工具（包括C编译器宏编译器链接装载器十六进制文件转换器）uVision3包括功组件加速嵌入式应程序开发程：
（1）功强源代码编辑器
（2）根开发工具配置设备数库
（3）创建维护工程工程理器
（4）集汇编编译链接程体编译工具
（5）设置开发工具配置话框
（6）真正集成高速CPU片外设模拟器源码级调试器
（7）高级GDI接口目标硬件软件调试KEIL ULINK仿真器连接
（8）载应程序FLASH ROM中FLASH编程器
（9）完善开发工具手册设备数手册户导
uVision3 IDE简单功强设计者完成设计务重保证uVision3 IDE提供量例程相关信息助开发员快速开发嵌入式应程序
22 ADS介绍
ADS 集成开发环境 ARM 公司推出 ARM 核微控制器集成开发工具英文全称ARM Developer Suite成熟版 ADS12ADS12 支持 ARM10 前 ARM 系列微控制器支持软件调试 JTAG 硬件仿真调试支持汇编CC++源程序具编译效率高 系统库功强等特点 Windows98 Windows XP Windows2000 RedHat Linux运行里简单介绍 ADS12 建立工程编译连接设置调试操作等等介绍基 LPC2200 系列 ARM7 微控制器工程模板EasyJTAG 仿真器安装
ADS 12 6 部分组成表21示
表 21 ADS12组成表
名称
描述
方式
代码生产工具
ARM汇编ARMCC++编译器ThumbCC++编译器ARM连接器
CodeWarrior IDE 调
集成开发环境
CodeWarrior IDE
工程理编译连接
调试器
AXDADWADUarmsd
仿真调试
指令模拟器
ARMulator
AXD调
ARM开发包
底层例程实程序（fromELF）
实程序CodeWarrior IDE 调
ARM应库
CC++函数库等
户程序
3 系统硬件设计
31 电路设计框图
系统LPC2124ARM芯片作核心控制器件外围液晶显示键盘操作均串行通信器件系统线路简单性高系统结构框图31示
ARM
LPC212控
液晶显示
键盘输入
图31系统结构框图
32 系统硬件概述
电路ARM芯片LPC2124控制核心具线编程功低功耗3V超低压工作液晶显示部份LM2124液晶显示器作显示具优点广泛键部分矩阵键盘方便便记住矩阵键盘独立键盘
33 系统硬件
331 LPC2124
LPC2124 基支持实时仿真踪 1632 位 ARM7TDMISTM CPU 微控制器带128256 k字节(kB)嵌入高速Flash存储器128位宽度存储器接口独特加速结构32位代码够时钟速率运行代码规模严格控制应 16 位 Thumb 模式代码规模降低超30性损失 LPC2124较 64脚封装极低功耗 32 位定时器4 路 10 位ADC达9外部中断特适工业控制医疗系统访问控制POS机 64 脚封装中 46 GPIO置宽范围串行通信接口非常适合通信网关协议转换器嵌入式软modern种类型应
LPC212464脚封装封装图图33示
图33 LPC2124封装图
LPC2124里面重组成部分寄存器部分寄存器功表31示
表31 脚连接映射
名称
描述
访问
复位值
址
PINSEL0
脚选择寄存器0
读写
0x0000 0000
0xE002C000
PINSEL1
脚选择寄存器
读写
0x1540 0000
0xE002C004
PINSEL2
脚选择寄存器
读写
见表6364
0xE002C014
脚功选择寄存器表32表33示
表32 PINSEL0脚选择功
PINSEL0
脚名称
00
01
10
11
复位值
1：0
P00
GPIO P00
TXD(UART0)
PWM1
保留
00
3：2
P01
GPIO P01
RXD(UART0)
PWM3
EINT0
00
5：4
P02
GPIO P01
SCL(C)
捕获00（TIMER0）
保留
00
7：6
P03
GPIO P03
SDA(C)
匹配00（TIMER0）
EINT1
00
9：8
P04
GPIO P04
SCK(SPI0)
捕获01（TIMER0）
保留
00
11：10
P05
GPIO P05
MIS0(SPI0)
匹配01（TIMER0）
保留
00
13：12
P06
GPIO P06
MOSI(SPI0)
捕获02（TIMER0）
保留
00
15：14
P07
GPIO P07
SSEL(SPI0)
PWM2
EINT2
00
17：16
P08
GPIO P08
TXD(UART1)
PWM4
保留
00
19：18
P09
GPIO P09
RXD(UART1)
PWM8
保留
00
21：20
P10
GPIO P10
RTS(UART1)
捕获10（TIMER1）
保留
00
23：22
P11
GPIO P11
CTS(UART1)
捕获11（TIMER1）
保留
00
25：24
P12
GPIO P12
DSR(UART1)
匹配10（TIMER1）
保留
00
27：26
P13
GPIO P13
DTR(UART1)
匹配11（TIMER1）
保留
00
29：28
P14
GPIO P14
CD(UART1)
EINT1
保留
00
31：30
P15
GPIO P15
RI(UART1)
EINT2
保留
00
表33 PINSEL1脚选择功
PINSEL1
脚名称
00
01
10
11
复位值
1：0
P016
GPIO P016
EINT0
PWM1
捕获02（TIMER0）
00
3：2
P017
GPIO P017
捕获12（TIMER1）
PWM3
匹配12（TIMER1）
00
5：4
P018
GPIO P018
捕获13（TIMER1）
捕获00（TIMER0）
匹配13（TIMER1）
00
7：6
P019
GPIO P019
匹配12（TIMER1）
匹配00（TIMER0）
匹配13（TIMER1）
00
9：8
P020
GPIO P020
匹配13（TIMER1）
捕获01（TIMER0）
EINT3
00
11：10
P021
GPIO P021
PWM5
保留
捕获13（TIMER1）
00
13：12
P022
GPIO P022
保留
捕获00（TIMER0）
匹配00（TIMER0）
00
15：14
P023
GPIO P023
保留
保留
保留
00
17：16
P024
GPIO P024
保留
保留
保留
00
19：18
P025
GPIO P025
保留
保留
保留
00
21：20
P126
保留
00
23：22
P127
GPIO P127
AIN0(AD转换器)
捕获01（TIMER0）
匹配01（TIMER0）
01
25：24
P128
GPIO P128
AIN1(AD转换器)
匹配02（TIMER0）
匹配02（TIMER0）
01
27：26
P129
GPIO P129
AIN2(AD转换器)
匹配03（TIMER0）
匹配03（TIMER0）
01
29：28
P130
GPIO P130
AIN3(AD转换器)
EINT3
捕获00（TIMER0）
01
31：30
P131
保留
00
332 LP3228显示屏
采LM3228液晶显示拥微功耗电磁辐射寿命长价格低接口方便等系列显著特点广泛应种仪器仪表测量显示装置计算机显示终端等方面点阵单位组成液晶显示器部CMOS驱动日东芝公司T6963C 控制集成电路印制电路板金属支持框架组成LM3228液晶显示字母数字汉字等LM3228液晶形象模拟出贪吃蛇形状运动情况
LM3228硬件结构图图33示
图33 LM3228硬件结构图
333 户操作接口
户操作接口采4×4矩阵键盘户通操键盘控制贪吃蛇游动方控制方表34示：
表34贪吃蛇方控制
8
贪吃蛇运动
2
贪吃蛇运动
4
贪吃蛇左运动
6
贪吃蛇右运动
5
暂停继续游戏
矩阵键盘原理图图35示：
图35 矩阵键盘原理图
矩阵键盘工作原理：
（1）先读取键盘状态键特征编码
先P1口高四位输出低电低四位输出高电P1口低四位读取键盘状态P1口低四位输出低电高四位输出高电P1口高四位读取键盘状态两次读取结果组合起前键特征编码述方法16键特征编码
（2）根键特征编码查表键序编码
16键特征编码序排成张表然前读特征编码查表表中该特征编码时位置应序编码
（3）根特征编码序编码应关系确定键
4 软件仿真
Proteus ISIS英国Labcenter公司开发电路分析实物仿真软件运行Windows操作系统仿真分析(SPICE)种模拟器件集成电路该软件特点：①实现单片机仿真SPICE电路仿真相结合具模拟电路仿真数字电路仿真单片机外围电路组成系统仿真RS232动态仿真I2C调试器SPI调试器键盘LCD系统仿真功种虚拟仪器示波器逻辑分析仪信号发生器等②支持流单片机系统仿真目前支持单片机类型：68000系列8051系列AVR系列PIC12系列PIC16系列PIC18系列Z80系列HC11系列种外围芯片③提供软件调试功硬件仿真系统中具全速单步设置断点等调试功时观察变量寄存器等前状态该软件仿真系统中必须具功时支持第三方软件编译调试环境Keil C51 uVision2等软件④具强原理图绘制功该软件款集单片机SPICE分析身仿真软件功极强
次实中设计贪吃蛇电路电路核心LPC2124P0端接液晶显示屏P1端接控制键具体仿真电路图请见附录
5 系统软件设计实现
51 游戏说明
游戏目标控制贪吃蛇吃掉画面中目标豆吃掉目标豆会加分时贪吃蛇尾巴会相应长截吃越尾巴越长游戏中贪吃蛇碰身体游戏结束分数增加定贪吃蛇移动速度增加逐步增加游戏难度
52 游戏结构设计
游戏分ABC三模块
A模块控制游戏开始暂停结束方法程序相
B模块完成游戏功包括蛇体控制目标豆摆放游戏控制屏幕绘制等
C模块完成蛇体屏幕定位
53 游戏具体设计
531 矩阵键盘键扫描子程序
户设计行列键盘接口般常采3种方法读取键值分：中断式扫描法反转法
（1）中断式：键盘时产生外部中断通知CPU中断处理程序通址读取数线状态判断键
（2）扫描法：键盘某行送低电行高电然读取列值列值中位低表明该行低电应列键否扫描行
（3）反转法：先行扫描线输出低电读列值列值位底表明键读列值然列扫描线输出低电读行值根读值组合查表键值
次实训中采反转法硬件连接请见图35
关键代码示具体见源代码
uint8 Keyboard_Scan(void)
{
uint8 keycode 0xff
uint8 row
uint8 col
for(col0col
Column_Clear(col)
for(row0row
if(Row_Status(row)0)
{
keycode row*KEYBOARD_ROW+col
}
}
Column_Set(col)
}
return keycode
}
532 矩阵键盘处理子程序
键盘扫描子程序返回键值进行处理程序化模块化处理返回键值时调键处理函数里出具体处理函数具体见源代码
void Key_Process(uint8 num) num键盘扫描子程序返回键值
{
switch(num) {
case 1up()break
case 4left()break 左
case 5pause()break 暂停
case 6right()break 右
case 9down() break
defaultmove()break 默认动移动
}
}
533 LCD显示子程序
部分处理文件LOADBITC中完成
子程序功显示单色图形汉字显示实现流程先图形转换应点阵数组然调LM3228设备驱动程序中函数输出驱动
次实训中采LM3228显示屏图形液晶模块驱动程序考虑操制器参考DataSheet设计部分程序具体见源代码
534 程序流程
程序 mainc中程序流程图53示
图53 程序流
6 程序测试
61 仿真测试
ARM芯片脚较元器件贴片元件做成电路板较困难资源等客观限制里进行仿真测试测试粗略检测贪吃蛇游戏5项基功：左右暂停功里测试贪吃蛇右运动情况图61示
图61 贪吃蛇右运动
测试结果：矩阵键盘6号键贪吃蛇开始右运动测试成功
然测试贪吃蛇游戏暂停继续功次矩阵键盘5号键贪吃蛇停止运动次矩阵键盘5号键贪吃蛇继续运动测试成功
62 程序局限性
时间局限性力局限性程序中检测出少局限性述
（1）算法实现未充分考虑贪吃蛇碰壁情况简单贪吃蛇穿墙壁没做处理
（2）贪吃蛇运动时改变相反方存掉头情况
（3）贪吃蛇吃尾巴时候时会分成两截改进
7 总结
次实践选题目基LPC2124实现贪吃蛇游戏机课题贪吃蛇游戏较难次实践方请教学次实践谓历重重困难第阶段方案确定花量时间采集资料整理资料首先确定课题着手设计第二阶段原理图设计然进入第三阶段软件编程编写程序时困难时刻困扰着时太注重动手力培养实践程中遇问题通虚心请教计算机专业学老师学知识分析时改正错误通次断修改原理图请教修改程序程序编写部分困难重重着手编写程序时通采集资料进行修改通断运行调试仿真设计构思系列测试工作终解决贪吃蛇游戏中发生部分错误完善该游戏基功测试程中面遇问题认真分析流程图根原理图认真检查程序流程观察寄存器变化情况 终基实现贪吃蛇游戏功
次实践期间考试期间时间紧迫分秒必争时呆科协呆天常晚凌晨两三点回宿舍次实训真考验困难问题断出现应付坚持懈相信失败成功母功夫负心终成功成功喜悦舒心
通次实践觉说身提升真理正实践证明成功摸索成功遇失败时候心灰气馁沉着冷静认真分析原理实懂虚心老师学学请教终会收获
做作品程中学课堂学东西然说次实践累期间感觉真充实许宝贵验相信软件编程专业学会帮助
参考文献
[1] 崔更申孙安青ARM嵌入式系统开发实践[M]北京：中国电力出版社2008
[2] 田泽嵌入式开发应[M]北京：北京航空航天学出版社2005
[3] 周立功等ARM嵌入式系统基础教程[M]北京：北京航空航天学出版社2005
[4] 谭浩强C语言程序设计北京清华学出版社2002
附 录
附录 系统仿真电路图
附录二 程序文件清单
表1示系统源程序文件清单附
表1 系统源程序文件清单
文件名
说明
configh
系统应程序配置文件
GUI_CONFIGH
GUI配置文件
GUI_StockCh
设置前景色背景色变量声明文件
lcmdrvh
液晶模块驱动程序声明文件
Loadbith
显示单色图形汉字显示声明文件
keyboardh
键盘驱动程序声明文件
LPC2124h
LPC2124寄存器定义文件
targeth
目标板特殊代码头文件
GUI_StockCC
设置前景色背景色变量实现文件
loadbitc
显示单色图形汉字显示实现文件
lcmdrvc
液晶模块驱动程序实现文件
resourcec
资源定义文件
keyboardc
键盘驱动程序实现文件
mainc
函数文件
IRQs
中断处理代码文件
Startups
LPC2124启动代码文件
Targetc
目标板特殊代码实现文件
附录三 说明书
贪吃蛇游戏简单易玩矩阵键盘2 46 8键分蛇左右方运动5键暂停继续游戏游戏程中贪吃蛇吃东西身体会变长身体长度长定程序贪吃蛇运动速度加快游戏难度增加总说款贪吃蛇游戏更简单更容易手
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