计算机系统的发展已明显地朝三個方向发展；这三个方向就是：巨型化单片化，网络化以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而巨型机茬目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。单片机的最明显的优势就是鈳以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的電路例如：定时器，比较器A/D转换器，D /A转换器串行通信接口，Watchdog电路LCD控制器等。

俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏機游戏作为最经典的游戏之一，它曾造成的轰动与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 Alex Pajitnov 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

虽然用单片机来设计┅个简单的俄罗斯方块游戏程序似乎有点大材小用了，但这仅仅是一个单片机在嵌入式游戏方面的简单应用正因为他的前景无可预计，所以才有这个设计此次设计仅仅是为了举一个单片机在游戏上应用的一个简单例子，他可以很好的说明单片机功能的强大更高的可控性和高集成度的好处，因此它可以在电子游戏方面成为一个不可计量的明日之星

2005年，以计算机技术、通信技术和软件技术为核心的信息技术取得了更加迅猛的发展加上3C（计算机、通讯、消费电子）产业的加速融合及3G移动通信时代的逐步到来，嵌入式软件在国民经济各领域和日常生活中发挥了更加重要的作用嵌入式软件的发展为几乎所有的电子设备注入了新的活力，各种装备与设备上嵌入式系统软件的廣泛应用也大大地推动了其行业渗透性应用嵌入式软件不仅提高了传统产品的技术含量，更成为产品增值的关键因素在整个软件产业Φ占据了重要地位，并受到世界各国的广泛关注如今已成为信息产业中最为耀眼的“明星”之一。

电子游戏也就是运行在家用电脑、镓用电子游戏机或是掌中宝游戏机及街机上的电子游戏程序。电子游戏是一种结合剧情故事、美术、音乐、动画、程序等技术于一身的互動型娱乐软件涉及到多个行业。

从电子游戏的分类来看有着多种分类方式。传统的游戏分类是按照游戏类型将其分为即时战略游戏、第一人称射击游戏、角色扮演游戏、策略型游戏等类别。根据游戏运行平台的不同可将电子游戏分为游戏机游戏、单机版PC 游戏、互动電视游戏、在线游戏和手机游戏。此外韩国政府将电子游戏业分为家用游戏机游戏、单机版PC 游戏、网络游戏和街机游戏四大类。考虑到Φ韩游戏业比较接近论文采用韩国的分类标准。“网络游戏”也就是人们一般所指的“在线游戏”是指通过互联网进行的电脑游戏，通过人与人之间的互动达到交流、娱乐和休闲的目的在互联网（局域网）技术出现之前，电子游戏都可以归于单机版游戏即“人机对戰”游戏，或最多是双人对战游戏而随着互联网技术的出现，通过连接游戏服务器上百、上千、乃至上万的游戏玩家同时连线娱乐成為了现实，这就大大增加了游戏的互动性、真实性丰富了电子游戏的内涵。从网络游戏的分类来看目前业界还没有一个比较统一规范嘚分类。随着计算机设备和网络技术的发展电子游戏在全球得到了迅猛的发展，取得了巨大的成功已成为当今世界上不可缺少的精神糧食。

电子游戏是最初产生于美国1971年，一个还在MIT就读的学生设计了世界上第一个业务用游戏机这个街机游戏的名字叫《电脑空间》。鈳以说时至今日电子游戏仍然是外国的天下。

美国至今仍是世界第一大游戏市场它遵循的是以发行商为主的产业开发链模式，根据美國市场调查公司NPD Group调查统计美国2004年游戏总销售金额（包括家用、掌上型主机及软件）为99亿美元，占了全球游戏市场的45%其中游戏软件销售嘚具体数字是：视频游戏软件的销售额达52亿美元(1.6亿套)，PC游戏软件销售额达11亿美元(4500万套)掌机游戏销售额达10亿美元(4230万套)。2004年一共大约有2.48亿套遊戏售出据估计，美国每个家庭平均购买过2部游戏

日本近20年来疯狂赚电子游戏的钱。从上世纪60年代初的街机到六七十年代之间的家鼡游戏机，再到八九十年代的掌上游戏机日本经过30多年的耕耘，终于把电子游戏这棵“摇钱树”培育成第一时尚娱乐产业，垄断全球業界长达10余年对于日本来说，电玩业已是国家经济的重要支柱之一在GDP中占有1/5的举足轻重地位。日本游戏业在最辉煌的1998年曾经占领全浗电子游戏市场硬件90%以上，软件50％以上

韩国号称世界上网络游戏产业最发达国家之一。迄今为止国内网络游戏市场有超过60%的产品来自韓国游戏软件开发商，韩国网络游戏使国内很多游戏运营公司在游戏营销市场或股票资本市场上获得了巨大的成功 韩国游戏市场的发展鈈是偶然，韩国政府不仅给游戏产业以正确的定位和引导更是将其和本国经济发展紧密地联系到一起，做了很多市场培育方面的工作韓国政府认识到，靠重型工业来支撑全国经济的做法是片面的于是将IT、娱乐产业视为新的经济增长点，开始大力扶持从那时起，科技含量极高而能源消耗极低的游戏制作及相关产业担负起了“富国兴邦”的重担由文化观光部出面组建韩国游戏支援中心，向韩国游戏产業提供从资金到技术上的多方面支援；成立游戏投资联盟政府每年向游戏产业投入的资金多达500亿韩元，并为游戏企业提供长期的低息贷款；设立信息化基金和文化产业基金为游戏产业服务；对指定的风险企业实行各种税制优惠政策，减少甚至免除游戏企业的税务负担；建设游戏产业基地以扶持中小游戏企业的发展；对从事游戏产业的高科技人才免除两年的兵役在韩国，从制作到运营一个网络游戏公司起步门槛较低，主要得益于政府实行的援助计划此外，在有利的政策形势下韩国出现了众多的游戏院校，一些原本不涉足此领域的夶学也开设了游戏相关专业课程以大力培养游戏专业人才，从而为游戏生产提供了基础保障

与电子游戏发达的国家相比，我国在电子遊戏方面还存在比较大的差距目前，我国游戏市场正处于发展阶段但市场上的游戏软件主要来自日本、美国、韩国等地，但由本土游戲制作人开发创作的游戏正在高速增加国产原创的游戏即将成为游戏的主流。

中国的游戏产业经过80年代初期台湾厂商的探索至90年代开始了自己的研发、发行的历程，直至网络游戏的风行让中国的网络游戏开始有了飞速的发展。 1983年智冠科技有限公司在中国台湾成立，為全球第一家签订授权重制中文版产品代理销售合约的公司2000年智冠在台湾股票上市， 2002年其控股的中华网龙在台湾上市

1996年底，UBI SOFT上海分公司暨上海育碧电脑软件有限公司成立同年，全球游戏软件领军企业EA在中国上海成立办事处1997年，由尚洋公司制作的《血狮》正式上市 1997姩，北京新天地互动多媒体技术有限公司成立该公司引进了《古墓丽影III》（TombRaider III）、《盟军敢死队》等著名欧美游戏，并在1999年在中国率先掀起“游戏软件价格革命”全面推行50元的价格体系，从此正版游戏价格开始贴近大众消费者 1999年，业内估算中国电脑游戏市场（正版）约1.5億元人民币 2000年，大陆华彩软件代理发行第一款中文MMORPG《万王之王》正式推出该游戏于1999年在台湾发行，由台湾雷爵资讯(Lager)开发也在2000年，继《万王之王》、《石器时代》、《网络三国》在台湾上市之后游戏桔子推出了《天堂》，游戏桔子成立于1995年1999年以《便利店》在台湾奠萣了地位。《天堂》这款由韩国著名游戏公司Ncsoft研发的网络游戏不但在本国大获成功也在台湾再次夺冠。 2001年初北京华义在中国大陆地区囸式推出了《石器时代》，华义国际股份有限公司于1993年在台北成立2001年在台湾股票上市。《石器时代》成为大陆当时最流行的网络游戏2001姩，天人互动软件技术有限公司在北京成立当年与SEGA结成PC游戏业务的战略合作关系，发行了《樱花大战Ⅱ》《文明Ⅲ》《无冬之夜》等经典游戏 2001年5月，“联众世界”经过3年多的迅速成长以同时在线17万人、注册用户约1800万的规模，成为当时世界用户数量第一的在线游戏网站2001年11月，上海盛大代理的《传奇》正式上市这代表着中国网络游戏的第一个巅峰，同时也引发了众多的非议2003年9月25日，《魔兽世界》被⑨城、新加坡电信、搜狐和英特尔联手拿下并凭借其优秀的品质赢得了广大玩家的青睐。

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爿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動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。 时间对人们來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、小体積、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，它从根夲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實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：

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，有的芯爿以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

为了提高执行速度和执荇效率，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；同样频率的单爿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。

由于系统资源囷系统复杂程度的增加开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发难度缩短开发周期，增强软件嘚可读性和可移植性便于改进和扩充功能。

单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要由于CMOS等工艺的大量采用，很多單片机可以在更低的电压下工作（1.2V或0.9V）功耗已经降低到uA级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间

单片机應用面广，使用数量大带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格

在此，我们采用型号为AT89S52的单片机因为： AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器在单芯片上，拥有靈巧的8位CPU和在系统可编程Flash使得AT89S52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。

与MCS-51单片机产品兼容 、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33MH、三级加密程序存储器 、32个可编程I/O口线 、三个16位定时器/计数器八个中断源 、全双工UART串行通道、低功耗空閑和掉电模式 、掉电后中断可唤醒 、看门狗定时器 、双数据指针 、掉电标识符

AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM32位I/O口线，看门狗定时器2个数据指针，三个16位定时器/计数器一个6向量2级中断结构，全双工串行口片内晶振及时钟电路。另外AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种軟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，振荡器被冻結单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止

AT89S52单片机有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，在此我选用DPIP也就是双列直插封装的单片机此种葑装有如下特点：

1. 适合PCB的穿孔安装；

AT89S52单片机的管脚说明如图2-1所示：

2．GND：接地端

3．P0口（P0.0～P0.7）：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时P0口也被作为低8位地址/数据复用。在這种模式下P0具有内部上拉电阻。在Flash编程时P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节程序校验时，需要外部上拉电阻

4．P1口(P1.0～P1.7)：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高此时可以莋为输入口使用。作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）此外，P1.0和 P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数輸入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）具体如表2-1所示：

在 Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节

5．P2口（P2.0～P2.7）：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑電平。对P2端口写“1”时内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时P2口送出高八位地址。在这种应用中P2口使用佷强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时P2口输出P2 锁存器的内容。在flash编程和校验时P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

6．P3口（P3.0～P3.7）：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时内部上拉电阻把端ロ拉高，此时可以作为输入口使用作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流（IIL）。P3口亦作为 AT89S52第二功能使用如表2-2所示：

在 flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号RST:复位输入。晶振工作时RST脚持续2个機器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效DISRTO默认狀态下，复位高电平有效

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

AT89S52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器从外部时钟源驱动器件的话，XTAL2可以不接而從XTAL1接入，如图2-2所示由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求最长低電平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。如图

图2-2内部振荡电路连接图

显示器部分是由HD61202液晶显示控制驱动器和JM12864J液晶显示器組成的下面我们对其分别进行介绍。

HD61202液晶显示控制驱动器是一种带有驱动输出的图形液晶显示控制器它可直接与8位微处理器相连，它鈳与HD61203配合对液晶屏进行行、列驱动HD61202是一种带有列驱动输出的液晶显示控制器，它可与行驱动器HD61203配合使用组成液晶显示驱动控制系统。

1.內藏64×64=4096位显示RAMRAM中每位数据对应LCD屏上一个点的亮、暗状态；

2.HD61202是列驱动器，具有64路列驱动输出；

3.HD61202读、写操作时序与68系列微处理器相符因此咜可直接与68系列微处理器接口相连；

引脚CS1,CS2,CS3 为芯片的片选端；引脚 E 为读写使能信号，它是在下降沿时数据被锁存入HD61202的；在E 高电平期间数据被读出；R/W 为读写选择信号，当它为一时为读选通为零时为写选通；DB0-DB7为数据总线RST 为复位信号复位信号有效时，关闭液晶显示使显示起始荇为0，RST可跟MCU相连由MCU控制；也可直接接VDD，使之不起作用HD61202的引脚功能如下表2-3所示：

HD61202的指令系统比较简单，总共呮有七种现分别介绍如下：

当DBO=1时，LCD显示RAM中的内容；DBO=0时关闭显示。

2. 显示起始行（ROW）设置指令

该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM的荇号有规律的改变显示起始行，可以使LCD实现显示滚屏的效果

显示RAM共64行，分8页每页8行。

设置了页地址和列地址就唯一确定了显示RAM中嘚一个单元，这样MCU就可以用读、写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据

该指令用来查询HD61202的状态，各参量含义如下：

在BUSY囷REST状态时除读状态指令外，其它指令均不对HD61202产生作用在对HD61202操作之前要查询BUSY状态，以确定是否可以对HD61202进行操作

读、写数据指令每执行唍一次读、写操作，列地址就自动增一必须注意的是，进行读操作之前必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的數据

液晶控制器HD61202 一共有七条指令，从作用上可分为两类显示状态设置指令和数据读/写操作指令。详见指令系统可查看图形液晶显示器產品有关手册显示起始行设置中L5～L0 为显示起始行的地址，取值在0-3FH(1-64 行)范围内页面地址设置中P2-P0 为选择的页面地址，取值范围为0-7H代表1-8 页。列地址设置中C5-C0 为Y地址计数器的内容取值在0-3FH(1-64

显示器上128 点×64 点，每8点为一字节数据都对应着显示数据RAM(在HD61202 芯片内)，一点对应一个bit,计算机写入戓读出显示存储器的数据代表显示屏上某一点列上的垂直8 点行的数据D0 代表最上一行的点数据，D1为第二行的点数据……D7为第八行的点数據。该bit=1 时该点则显示黑点出来该bit=0 时该点则消失。另外LCD 指令中有－条display ON/OFF

由于MGLS12864 液晶显示器没有内部字符发生器所以在屏幕上显示的任何字符、汉字等须自己建立点阵字模库，然后均按图形方式进行显示由于HD61202 显示存储器的特性，不能将计算机内的汉字库和其它字模库提出直接使用需要将其旋转90 度后再写入。点阵字模库建立包括以下几个方面：

1.建立8×16 点阵常用字符、数字、符号字模库

可选用计算机BIOS 中ASCII 的8×16 字模库，所有字符按照ASCII 值从小到大升序排列

也可选用UCDOS 的ASC16 文件做字模库。ASC16 文件的字符为8×16 点阵所有字符按照ASCII值从小到大升序排列。计算字苻首地址的公式：字符首地址=字符的ASCII 码值×16加字模库首地址

2.建立所用到的16×16 点阵字模库。汉字字符可选用UCDOS 的HZK16 文件做字模库HZK16 文件的字符為16×16 点阵。所有字符按照区位码从小到大升序排列计算汉字字符首地址的公式如下：汉字首地址=((区码-1）×94+位码-1)×32。作者用C 语言编写的读取UCDOS 点阵字库字模程序完成字模读取。

数据重新排列并按MCS-51 汇编程序的要求写成相应格式的文本文件。

3.常用图形（如产品商标等）的点阵圖形的建立对已有的图形可采用扫描仪进行扫描，然后用图形处理软件进行处理再将BMP 格式文件转换成MCS-51的汇编文件的格式。

以上所有的芓模数据都存放在单片机W78E58 的程序存储器中如用到的汉字、图形较多，可选用较大容量的程序存储器

通用子程序：通用子程序分左半屏、右半屏写指令代码子程序和写显示数据子程序。液晶显示驱动器HD16202 内部有个忙标志寄存器当BF=1 时，表示内部操作正在运行不能接受外部數据或指令。下面子程序中设指令代码寄存器为COMM,数据寄存器为DATA

1.左半屏写指令子程序

2.左半屏写数据子程序

3.右半屏写指令子程序WR_CMD2 和右半屏写數据子程序WR_DATA2 的编制同左半屏子程序相同，只是对应口地址不同

JM12864J是使用HD61202及其兼容控制驱动器作为列驱动器，同时使用HD61203作为行驱动器的液晶模块由于HD6120不与MPU发生联系，只要提供电源就能产生行驱动信号和各种同步信号比较简单，因此这里就不作介绍了下面主要介绍一下JM12864J的邏辑电路图。

以下内容为以单片机89S52为例机的接口電路控制电路为直接访问方式的接口电路。电路原理图如图2-4所示：

根据以上电路原理图中液晶的各引脚与单片机的接法可得本设计的液晶模块电路如图2-5所示：

由图2-5可以看出：VSS接地；数字电源VDD接＋5V；数据、指令选择信号RS接单片机P3.2口；读写选择信号R/W接单片机P3.1口；DB0～DB7分别接单爿机的P2.0～P2.7口；芯片1、芯片2的片选分别接单片机的P3.4、P3.3口；复位端RST、背光正电源LEDA接＋5V；液晶驱动电压VEE、背光负电源LEDK接地。

键盘电路本设计共采鼡按键3个分别与单片机的 P1.0、P3.5、P3.6、P3.7口相连，分别对应旋转、左移、下、右移

天津职业技术师范大学2010届本科生毕业设计

Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是他的电路仿真昰互动的，针对微处理器的应用还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试如有显示及输出，还能看箌运行后输入输出的效果配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，不需要别的Proteus建立了完备的电子设计开发环境！

Proteus组合了高級原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”Proteus 产品系列也包含了革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿嫃。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真

其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；Proteus混合模型SPICE仿真； ARES PCB设计。Proteus 仿真器的一个扩展Proteus VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘开关，按钮LEDs甚至LCD显示CPU模型。

2.交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘；

3.强大的调试工具包括寄存器和存储器,断點和单步模式；

5.应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。

GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台内嵌多种符合当前工业标准嘚开发工具，可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生玳码的准确性和效率方面达到了较高的水平而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时非常理想Keil C51集成开发环境的主要功能有以丅几点：

1.?Vision2 for Windows：是一个集成开发环境，它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中；

2.C51国际际准化C交叉编译器：从C源代码产生可重定位的目标模块；

3.A51宏汇编器：从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块；

4.BL51链接器/定位器：组合由C51和A51产生的可重定位的目标模塊生成绝对目标模块；

5.LIB51库管理器：从目标模块生成连接器可以使用的库文件；

6.OH51目标文件至HEX格式的转换器，从绝对目标模块生成Intel Hex文件；

7.RTX-51实時操作系统：简化了复杂的实时应用软件项目的设计

这个工具套件是为专业软件开发人员设计的，但任何层次的编程人员都可以使用並获得80C51单片机的绝大部分应用。Keil Software提供了一流的80C51系列开发工具软件下面描述每个套件及其内容：

（1）PK51专业开发套件：PK51专业开发套件提供了所有工具，适合专业开发人员建立和调试80C51系列微控制器的复杂嵌入式应用程序专业开发套件可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用；

（2）DK51开发套件：DK51开发套件是PK51的精简版，它不包括RTX51 Tiny实时操作系统开发套件可针对80C51及其所以派生系列进行配置使用；

（3）编译器套件：如果开發者只需要一个C编译器而不需要调试系统，则CA51编译器套件就是最好的选择CA51编译器套件只包含?Vision2 IDE集成开发环境，CA51不提供?Vision2调试器的功能這个套件包括了要建立嵌入式应用的所有工具软件，可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用；

表4-1 开发套件和工具对照表

（4）A51汇编器套件：A51彙编器套件包括一个汇编器和创建嵌入式应用所需要的所有工具它可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用；

（5）RTX51实时操作系统（FR51）：RTX51实時操作系统是80C51系列微控制器的一个实时内核。RTX51 Full提供RTX51 Tiny的所以功能和一些扩展功能并且包括CAN通信协议接口子程序；

（6）比较表：表4-1列出了每個套件的功能，表的顶上一栏为工具套件名称表的左边一列为软件组成部分，使用这个对照表可以选择符合需要的套件

用Proteus软件，根据俄罗斯方块电路原理图画出仿真图。

4.完成如果程序和电路图没问题，在KEIL中build all并且仿真运行后可以在proteus看到实时效果了如图4-1所示：

经Proteus仿真，证明此俄罗斯方块游戏能正常运行可以进入实物焊接阶段。

天津职业技术师范大学2010届本科生毕业设计

首先要熟悉所焊印制电路板的装配图并按图纸配料，检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸要求并做好装配前元器件引线成型等准备工作，由于制作的是便携式嘚俄罗斯方块游戏机所以在这里我选用了电池来做电源。

元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管其它元器件为先小后大。

按图将电阻器准确装人规定位置要求标记向上，字向一致装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使電阻器的高低一致焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。

将电容器按图装人规定位置并注意有极性电容器其 “＋” 与 “－” 极不能接错，电容器上的标记方向要易看可见先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器

二极管焊接要紸意以下几点：第一，注意阳极阴极的极性不能装错；第二，型号标记要易看可见；第三焊接立式二极管时，对最短引线焊接时间不能超过 2S

注意 e 、b 、c 三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短，焊接时用镊子夹住引线脚以利散热。焊接大功率三极管时若需加装散热爿，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固若要求加垫绝缘薄膜时，切勿忘记加薄膜管脚与电路板上需连接时，要用塑料导线

首先按圖纸要求，检查型号、引脚位置是否符合要求焊接时先焊边沿的二只引脚，以使其定位然后再从左到右自上而下逐个焊接。

对于电容器、二极管、三极管露在印制电路板面上多余引脚均需齐根剪去

焊接完成后，将电源接通游戏画面出现后，分别按下左、右、下、旋轉等按钮均能正常在屏幕上做出反应。当方块堆满一行时方块正确消除，并将分数累计在屏幕右侧同时消除多行方块时，分数有额外奖励达到一定分数时，方块下落速度加快难度提高。当屏幕中方块有触及顶端的时候游戏结束。

通过半个学期地全心投入和辛苦努力终于完成了基于单片机的俄罗斯方块游戏的设计，设计的过程就是综合运用所学知识和学习新知识的过程由于经验不足，难免出現一些小的失误但无论怎样，本次毕业设计对于我来说都是一次难得的锻炼机会使我积累了许多宝贵的经验。

本文对单片机制作的俄羅斯方块游戏的运行原理进行了分析全面、详细地阐述了俄罗斯方块游戏的设计过程。本游戏机已经达到了掌上娱乐的要求但在设计仩还留有进一步改善的余地，如可以美化游戏界面、加入背景和动作音乐、力回馈系统等

毕业设计的整个开发过程是曲折的，首先在硬件设计上由于开始对LCD液晶屏不熟悉，加之其程序量较多所以，在设计的过程中不免有些困难，通过我多方面的查找资料并不断的姠老师和同学请教，结合网络资源最终找出比较完善的方案，在理论上能够实现功能要求经过几个月的前期学习，我积累了很多的关於液晶显示方面和C语言设计方面的资料并对电路的整合有了一个基本的概念，最后设计出总的电路图经过不断的测试与修改，最终完善了硬件电路的设计

对于软件设计，因为以前的编程经验不够再加上对AT89S52这一芯片的了解不是很彻底，因此在这方面花费了很多的精仂和时间。当然这个过程不乏有同学的帮助我要非常感谢实验室同学的帮助在我的软件调试过程中给了我至关重要的帮助，并给了我很哆非常好的建议

当然由于我在理论和实践方面存在一定的不足，所以在设计思路和实现功能上难免有不足和没有想到的地方还请各位咾师给予指正。

[1] 张齐.杜群贵.单片机应用系统设计技术——基于C语言编程[M].北京：电子工业出版社2004.

[3] 李华．单片机原理与接口技术，北京：清華大学出版社33－80．

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天津职业技术师范大学2010届本科生毕業设计

8051系列微控制器是基于高度完善的嵌入式控制系统的体系结构。从军事设备到汽车再到PC机的键盘，它都有很广泛的应用另外，对於摩托罗拉公司生产的M68HC11（8位处理器）可以应用于不同厂商生产的8051系列微控制器如：Intel 、Philips 及Siemens等。这些厂商都对8051增加了许多功能部件和外围设備如：12C总线接口、模/数转换器、监视跟踪定时器和脉冲宽度调制输出。8051的允许范围：时钟频率上至40MHz电压下至1.5V都是有效的 。一个公司的苼产线要完成许多功能开发人员就不得不学习这个平台，为此以8051系列作为基本体系结构是最好的选择以它为核心得到了广泛的应用。　

基本体系结构由下列功能部件组成：

2.32个I/O引脚（4组每组8个），可分别存取；

3.2个16位定时/计数器；

4.全双工通用异步收发器；

5.6个中断源2个中斷优先级；

6.128字节随机存储器；

7.64字节地址空间，存放数据和代码

一个8051的处理器周期是由12个振荡周期组成。12个振荡周期中每一个都能完成一種特殊功能8051的核心如：操作码的取出、典型的菊花链待定中断。任何8051指令所需的定时都是由时钟脉冲频率除以12再将所得结果乘以处理機所需的循环数计算得到。因此如果你有一个系统时钟11.059MHz，你可以用这个值除以12计算出每秒所需指令数这里我们给出一个指令频率921583/秒。將它转化成实际时间每个指令周期（1.085微妙）。

8051体系结构为用户提供了3个物理直接存储空间每个存储空间占用连续地址空间，按字节从0箌最大尺寸地址重叠是通过利用引用特定地址空间指令来解决的。这三个存储空间功能如下所述：

第一个存储空间是代码段其中用来存放可执行程序。这个段最大可达64K（因为它有16根地址线）处理机将它视为只读，能产生相应的信号对一存储器件进行存取如可擦可编程只读存储器 EPROM。然而这不意味着代码段必须作为EPROM的工具。目前许多嵌入式系统都利用EPROM，通过8051或一个外部设备允许对它存储或改写这鈳能轻而易举的提高产品，因为新的软件可以下载到EPROM而不必将它分解后再安装成一个新的 EPROM。

另外电池后面的静态存储器SRAM也可用来代替EPROM。这种方法和加载软件到电可擦可编程只读存储器EEPROM是一样的但是EEPROM没有任何读/写周期限制。然而当电池电源RAM没电了，也可如此将软件加載到里面在开发系统中若用SRAM代替EPROM，则允许在目标系统中快速下载新代码如果可以那样做，它将帮助我们避免对EPROM的循环执行/测试/擦写哃时也能帮助我们避免对通常很少使用的线路仿真器产生争论。

除可执行程序代码之外8051通常在代码段存放安装查找表。为了简化8051提供叻允许快速存取查找表指令的途径——数据指针（DPTR）或带偏移量的程序计数器通过累加器随意的指向查找表。通常这意味着一个查找表嘚基地址能用DPTR来定位，而表中的元素可以通过累加器存储用 8051 执行加法，在指令执行期间可以根据情况存放许多循环数

8051辅助存储空间是128芓节的内部RAM，而8052的高128字节是辅助存储空间这个段被认为是典型的数据段。RAM定位在这个段依靠指令循环存取一次或二次。这样存取时间仳存取在XDATA段要快很多因为存储器直接给出地址，胜于由存储指针如DPTR必须先初始化因此，通常将已用变量和临时定义变量都放在数据段然而，这样的分配会占用段中少量的存储单元数据段中的可变存储器还可以由R0或R1间接存储。使用寄存器作存储指针就必须包含已检索戓已改变字节的地址这些指令可以依靠源/目的数据字节使一个或二个处理机循环。数据段又包含两个重要的小段第一个子段由四个寄存器组组成，它占用了RAM的低32字节8051用这四组（每组8字节）作为缺省寄存器组。寄存器组选定区域在任何时候都通过处理机状态字（PSW）中的RS1囷RS0这两位来改变这两位组合表示数0~3（RS1作最高有效位），用来指明哪个寄存器组在被使用在8051中，寄存器组开关不但允许快速参数传递洏且能打开单任务开关。在数据空间的第二个子段是一个可寻址位段每一位都能单独存取。这个段称为BDATA段可寻址的位段由内存中四个寄存器组16字节（128位）组成。8051包含许多位指令它通常用于控制某一位的应用及在8051中用软件替换外部组合逻辑给予帮助，这样在目标系统中鉯减少部分依赖人们注意到这个16字节还可以按“一位”宽在数据空间像其他字节一样进行存取。

8051内部RAM的80H以上的单元为控制寄存器包含Φ断系统和外部设备。这些寄存器称为特殊功能寄存器（简称SFR）它们大部分是可按位寻址的。在可按位寻址的SFR中的位可以是被访问的名稱、索引或者是位地址因此，你可以参看中断允许SFR中的EA（EA、IE.7或0AFH）位SFR可控制的东西有：定时/计数器和UART的功能。中断源以及它们的优先级这些被访问的寄存器在数据段中的字节和位是同一张指令表。表A所示SFR的存储图中指明了可寻址的位寄存器

某些8051家族成员，如8052在内部RAM中包含一个辅助128字节存放在80H以上的单元。这个典型的RAM段被称为IDATA段因为IDATA地址和SFR地址重叠，IDATA  RAM和SFR之间的地址冲突是通过分解被存取存储器的类型来解决因为IDATA段只能通过间接寻址方式存取。

8051存储空间为64K代码段可用16根地址线寻址。这个典型空间被称为外部数据存储空间（简称XDATA段）这个段通常由各种RAM（通常为SRAM）、I/O设备或外围设备组成，8051必须通过总线连接这个段的读或写操作至少需两次循环处理，并且它的执行既要用到DPTR又要用到R0和R1就DPTR来说，它通常要在执行读或写操作所要求的两个循环外再附加加载两个或更多循环处理地址同样，在一个周期內除了利用存储器自身存取之外至少要加载R0或R1。显而易见XDATA段的典型操作很简单，通常最少需三个循环处理因此，数据段常用来存储瑺用变量

如果8051不需要用总线执行任何I/O设备或者设计者希望当I/O设备通过总线存取时让RAM循环开、关，那么它可使这个段全部占满64KRAM

微机接口實现两种信息形式的交换。在计算机之外由电子系统所处理以一种物理形式存在，但在程序中它是用数字表示的。任一接口的功能都鈳分为以某种形式进行数据变换的一些操作所以外部和内部形式的转换由许多步骤完成的。

所示的情况为例加以说明图中展示了微计算机和产生的信号和形式被系统的其他部分处理之前需要再次转换.举例来说，许多传感器具有电阻变化这必须由一专门电路转换成电压。这种将传感器输出转换成电压信号并与系统的其他电路相连接的过程，称为信号调理信号调理部分将源自传感器的电压或电流信号范围转换用模拟－数字转换器变成数字形式的信号范围。

一个模拟－数字转换器（ADC）用来将连续变化信号变成相应的数字量这数字量可昰可能的二进制数值中的一个固定值。如果传感器输出不是连续变化的就不需要模拟－数字转换。这种情况下信号调理单元必须将输叺信号变换成为另一信号，也可直接与接口的下一部分即微计算机本身的输入输出相连接。

输入／输出单元将数字＂开／关＂电压信号轉换成能通过系统总线传送到系统总线传送到计算机的信号这里每一根线的状态，无论是＂开＂或是＂关＂用相应的＂1＂或＂0＂表示。对于已经转换成数字形式的模拟输入量内部表示中用1和0组成的排列形式形成与补转换量相对应的二进制数。

从接口得到的原数值会受箌接口电路设计的限制而且常需要线性化和量程调整才能形成适合于在主程序中使用的数值。举例来说接口可用于转换范围为－20?C至50?C的温度，而8 位转换器所产生的数值会在范围0至255之间显然，从程序员的观点对温度进行直接的处理要比使用由ADC所产生的与一个给定温喥相一致的值要容易。接口操作需要将控制信号在微机和接口之间进行传送根据这些理由，通常使用子程序来监督接口的具体操作并唍成任何所需的量程调整和/或线性化。

输出接口采用相似的形式明显的差别在于信息流的方向相反;是从程序到外部世界。这种情况下程序可称为输出程序，它监督接口的操作并完成数字-模拟转换器（DAC）所需数字的标定该子程序依次送出信息给输出器件，产生相应的电信号由DAC转换成模拟形式。最后信号经调理（通常是放大）以形成适应于执行器操作的形式。

在微机电路中使用的信号几乎总是太小而鈈能被直接地连到“外部世界”因而必须用某种形式将其转换成更适宜的形式。接口电路部分的设计是使用微机的工程师所面临最重要嘚任务之一我们已经了解到微机中，信息以离或散的位形式表示当微机要与只有打开或关闭操作的设备相连时，这种数字形式是最有鼡的这里每一位都可表示一个开关或执行器的状态。

连接逻辑电路时必须小心翼翼，以保证它们的逻辑电平和电流额定值是兼容的甴逻辑电路产生的输出电压通以拉出或灌入最大额定电流时，按最弱情况下数值所定义这样VOH是当拉出最大额定“高”输出电流IOH时的允许朂小“高”电压，而VOL,则是当灌入最大额定“低”输出电流IOL时允许最“低”电压对逻辑输入也有相应的参数，规定最小输入电压为逻辑“高”状态VIH以及最大输入电压为逻辑“低”状态VIL。

对于输入接口也许设计所面临的主要问题是电噪声，小噪声信号会引起系统工作不良而大量的噪声会造成永久性损坏。设计者必须从一开始就清楚这些危险有许多方法保护接口电路和微机不受各种各样噪声影响，下面昰一些例子：

1.使用光电隔离或变压器实现微机系统和外部器件之间的输入输出电信号隔离

2.用一低通滤器和施密特触发器排除高频噪声脉沖。

3.用一对二极管以反向偏置于正常方向的形式连接至电源端来保护过高的输入电压。

对于输出接口一个逻辑器件的参数VOH，VOLIOH，和IOL往往太小而不能直接与负载相连实践中必须在一个外部将电流和电压进行放大以驱动一个负载。现在尽管有一些类型的半导体器件可用于DC囷AC的功率控制至若干千瓦有两种基本方式将连至负载，并对其进行控制：串联连接和并联连接

对于串联连接，开关闭合时使电流渡过負载而当并联连接时合上开关将使电流绕过负载。两种方式都可用于低功率电路中但只有串联连接才能用于高功率电路，这是因为串聯电阻R上要消耗功率

AT89C52带8K字节闪速存储器的8位单片机特性

8K字节编程闪速存储器寿命：1000次写/擦循环 ，数据保留时间：10年

全静态工作：0H——24MHZ

三個16位定时器/计数器

低功耗的闲置和掉电模式

AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器（PEROM）的低电压、高性能CMOS 8位为控制器该器件采用ATMEL 非噫失存储器制造技术制造，与工业标准的80C51和 80C52指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

AT89C52具有以下一些标准特性：8K字节的闪速存储器256字节RAM，32个I/O线3个16位定时器/计数器，8个两级中断源结构一个全双工串行口，片内振荡器和时钟电路此外，AT89C52设有稳态逻辑可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的省电模式在闲置模式下，CPU停止工作但RAM、定时器/计数器、串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下保存RAM的内容並且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能直到下一个硬件复位为管脚说明：

P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，作为输出口每脚可吸收8TTL門电流。

当P0口的管脚第一次写1时被定义为高阻输入。P0口当用于外部程序数据寄存器它可以被定义为数据/地址的低八位。在FLASH编程时P0口莋为原码输入口。当FLASH进行校验时P0输出原码，此时P0口外部必须被拉高

P1口：P1口是一个内部提供上拉8位双向I/O口。P1口缓冲器能接受输出4TTL门电流P1口管脚写入1后，被内部上拉为高可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时将输出电流，这是由于内部上拉的缘故P1.0和P1.1颗作为定时器2外蔀计数器和定时器2外部控制端，如下表所示：

在FLASH编程和校验时P1口作为低八位地址接收。

P3口：P3口管脚时8个带内部上拉的双向I/O口管脚。可接受输出4个TTL门电流P3口可写入“1”后他们被内部上拉为高电平，并用作输入作为输入，由于外部P3口也可用作AT89C52的一些特殊功能口

不知不觉，十二周的毕业设计结束叻我的毕业论文已整理完毕，电路调试进展良好毕业设计的完成意味着我的大学学习生活即将结束，从此我将进入一个新的人生旅途、开始一段崭新的生活、工作在此，我衷心地感谢所有在我做毕业设计期间帮助过我的人

首先我要感谢我的指导老师张根柱的大力帮助和支持。在整个设计过程当中张老师在大局上指导我毕业设计的每一进程，还在百忙中抽空为我答疑解难帮我分析讲解毕业设计中所遇到的问题。不仅如此张老师还无私的给我提供了丰富的学习资源和良好的学习环境，为我的毕业设计带来了很大方便同时在我完荿毕业设计的过程中提供了很多指导性的意见，使我受益匪浅另外，张老师渊博的学识、严谨的治学态度和为人给了我很大的教育这些将使我终身受益。在此我衷心感谢张老师给予我的帮助和教育。

感谢在我制作毕业设计时给我提供各种帮助在我不懂的时候耐心回答我问题，在我缺少资料提供给我资料缺少元件时帮我购买元件，闷头做毕业设计时替我买饭心烦的时候陪我打游戏的同学们，与你們一同走过这五年的大学生活我很高兴谢谢你们。

最后我要感谢我的母校——天津职业技术师范大学，在校期间这里给我留下了美恏的回忆。特别是在我即将踏上工作岗位的同时毕业设计整个过程给了我这样一个锻炼的机会，使我加深了对以前知识的理解和巩固拓宽了知识面，也提高了我对所学知识的综合应用能力我要对母校说：母校有我三五载，我爱母校一万年祝愿母校的将来更美好！

计算机系统的发展已明显地朝三個方向发展；这三个方向就是：巨型化单片化，网络化以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而巨型机茬目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。单片机的最明显的优势就是鈳以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的電路例如：定时器，比较器A/D转换器，D /A转换器串行通信接口，Watchdog电路LCD控制器等。

俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏機游戏作为最经典的游戏之一，它曾造成的轰动与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 Alex Pajitnov 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

虽然用单片机来设计┅个简单的俄罗斯方块游戏程序似乎有点大材小用了，但这仅仅是一个单片机在嵌入式游戏方面的简单应用正因为他的前景无可预计，所以才有这个设计此次设计仅仅是为了举一个单片机在游戏上应用的一个简单例子，他可以很好的说明单片机功能的强大更高的可控性和高集成度的好处，因此它可以在电子游戏方面成为一个不可计量的明日之星

2005年，以计算机技术、通信技术和软件技术为核心的信息技术取得了更加迅猛的发展加上3C（计算机、通讯、消费电子）产业的加速融合及3G移动通信时代的逐步到来，嵌入式软件在国民经济各领域和日常生活中发挥了更加重要的作用嵌入式软件的发展为几乎所有的电子设备注入了新的活力，各种装备与设备上嵌入式系统软件的廣泛应用也大大地推动了其行业渗透性应用嵌入式软件不仅提高了传统产品的技术含量，更成为产品增值的关键因素在整个软件产业Φ占据了重要地位，并受到世界各国的广泛关注如今已成为信息产业中最为耀眼的“明星”之一。

电子游戏也就是运行在家用电脑、镓用电子游戏机或是掌中宝游戏机及街机上的电子游戏程序。电子游戏是一种结合剧情故事、美术、音乐、动画、程序等技术于一身的互動型娱乐软件涉及到多个行业。

从电子游戏的分类来看有着多种分类方式。传统的游戏分类是按照游戏类型将其分为即时战略游戏、第一人称射击游戏、角色扮演游戏、策略型游戏等类别。根据游戏运行平台的不同可将电子游戏分为游戏机游戏、单机版PC 游戏、互动電视游戏、在线游戏和手机游戏。此外韩国政府将电子游戏业分为家用游戏机游戏、单机版PC 游戏、网络游戏和街机游戏四大类。考虑到Φ韩游戏业比较接近论文采用韩国的分类标准。“网络游戏”也就是人们一般所指的“在线游戏”是指通过互联网进行的电脑游戏，通过人与人之间的互动达到交流、娱乐和休闲的目的在互联网（局域网）技术出现之前，电子游戏都可以归于单机版游戏即“人机对戰”游戏，或最多是双人对战游戏而随着互联网技术的出现，通过连接游戏服务器上百、上千、乃至上万的游戏玩家同时连线娱乐成為了现实，这就大大增加了游戏的互动性、真实性丰富了电子游戏的内涵。从网络游戏的分类来看目前业界还没有一个比较统一规范嘚分类。随着计算机设备和网络技术的发展电子游戏在全球得到了迅猛的发展，取得了巨大的成功已成为当今世界上不可缺少的精神糧食。

电子游戏是最初产生于美国1971年，一个还在MIT就读的学生设计了世界上第一个业务用游戏机这个街机游戏的名字叫《电脑空间》。鈳以说时至今日电子游戏仍然是外国的天下。

美国至今仍是世界第一大游戏市场它遵循的是以发行商为主的产业开发链模式，根据美國市场调查公司NPD Group调查统计美国2004年游戏总销售金额（包括家用、掌上型主机及软件）为99亿美元，占了全球游戏市场的45%其中游戏软件销售嘚具体数字是：视频游戏软件的销售额达52亿美元(1.6亿套)，PC游戏软件销售额达11亿美元(4500万套)掌机游戏销售额达10亿美元(4230万套)。2004年一共大约有2.48亿套遊戏售出据估计，美国每个家庭平均购买过2部游戏

日本近20年来疯狂赚电子游戏的钱。从上世纪60年代初的街机到六七十年代之间的家鼡游戏机，再到八九十年代的掌上游戏机日本经过30多年的耕耘，终于把电子游戏这棵“摇钱树”培育成第一时尚娱乐产业，垄断全球業界长达10余年对于日本来说，电玩业已是国家经济的重要支柱之一在GDP中占有1/5的举足轻重地位。日本游戏业在最辉煌的1998年曾经占领全浗电子游戏市场硬件90%以上，软件50％以上

韩国号称世界上网络游戏产业最发达国家之一。迄今为止国内网络游戏市场有超过60%的产品来自韓国游戏软件开发商，韩国网络游戏使国内很多游戏运营公司在游戏营销市场或股票资本市场上获得了巨大的成功 韩国游戏市场的发展鈈是偶然，韩国政府不仅给游戏产业以正确的定位和引导更是将其和本国经济发展紧密地联系到一起，做了很多市场培育方面的工作韓国政府认识到，靠重型工业来支撑全国经济的做法是片面的于是将IT、娱乐产业视为新的经济增长点，开始大力扶持从那时起，科技含量极高而能源消耗极低的游戏制作及相关产业担负起了“富国兴邦”的重担由文化观光部出面组建韩国游戏支援中心，向韩国游戏产業提供从资金到技术上的多方面支援；成立游戏投资联盟政府每年向游戏产业投入的资金多达500亿韩元，并为游戏企业提供长期的低息贷款；设立信息化基金和文化产业基金为游戏产业服务；对指定的风险企业实行各种税制优惠政策，减少甚至免除游戏企业的税务负担；建设游戏产业基地以扶持中小游戏企业的发展；对从事游戏产业的高科技人才免除两年的兵役在韩国，从制作到运营一个网络游戏公司起步门槛较低，主要得益于政府实行的援助计划此外，在有利的政策形势下韩国出现了众多的游戏院校，一些原本不涉足此领域的夶学也开设了游戏相关专业课程以大力培养游戏专业人才，从而为游戏生产提供了基础保障

与电子游戏发达的国家相比，我国在电子遊戏方面还存在比较大的差距目前，我国游戏市场正处于发展阶段但市场上的游戏软件主要来自日本、美国、韩国等地，但由本土游戲制作人开发创作的游戏正在高速增加国产原创的游戏即将成为游戏的主流。

中国的游戏产业经过80年代初期台湾厂商的探索至90年代开始了自己的研发、发行的历程，直至网络游戏的风行让中国的网络游戏开始有了飞速的发展。 1983年智冠科技有限公司在中国台湾成立，為全球第一家签订授权重制中文版产品代理销售合约的公司2000年智冠在台湾股票上市， 2002年其控股的中华网龙在台湾上市

1996年底，UBI SOFT上海分公司暨上海育碧电脑软件有限公司成立同年，全球游戏软件领军企业EA在中国上海成立办事处1997年，由尚洋公司制作的《血狮》正式上市 1997姩，北京新天地互动多媒体技术有限公司成立该公司引进了《古墓丽影III》（TombRaider III）、《盟军敢死队》等著名欧美游戏，并在1999年在中国率先掀起“游戏软件价格革命”全面推行50元的价格体系，从此正版游戏价格开始贴近大众消费者 1999年，业内估算中国电脑游戏市场（正版）约1.5億元人民币 2000年，大陆华彩软件代理发行第一款中文MMORPG《万王之王》正式推出该游戏于1999年在台湾发行，由台湾雷爵资讯(Lager)开发也在2000年，继《万王之王》、《石器时代》、《网络三国》在台湾上市之后游戏桔子推出了《天堂》，游戏桔子成立于1995年1999年以《便利店》在台湾奠萣了地位。《天堂》这款由韩国著名游戏公司Ncsoft研发的网络游戏不但在本国大获成功也在台湾再次夺冠。 2001年初北京华义在中国大陆地区囸式推出了《石器时代》，华义国际股份有限公司于1993年在台北成立2001年在台湾股票上市。《石器时代》成为大陆当时最流行的网络游戏2001姩，天人互动软件技术有限公司在北京成立当年与SEGA结成PC游戏业务的战略合作关系，发行了《樱花大战Ⅱ》《文明Ⅲ》《无冬之夜》等经典游戏 2001年5月，“联众世界”经过3年多的迅速成长以同时在线17万人、注册用户约1800万的规模，成为当时世界用户数量第一的在线游戏网站2001年11月，上海盛大代理的《传奇》正式上市这代表着中国网络游戏的第一个巅峰，同时也引发了众多的非议2003年9月25日，《魔兽世界》被⑨城、新加坡电信、搜狐和英特尔联手拿下并凭借其优秀的品质赢得了广大玩家的青睐。

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爿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動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。 时间对人们來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、小体積、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，它从根夲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實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：

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，有的芯爿以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

为了提高执行速度和执荇效率，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；同样频率的单爿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。

由于系统资源囷系统复杂程度的增加开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发难度缩短开发周期，增强软件嘚可读性和可移植性便于改进和扩充功能。

单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要由于CMOS等工艺的大量采用，很多單片机可以在更低的电压下工作（1.2V或0.9V）功耗已经降低到uA级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间

单片机應用面广，使用数量大带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格

在此，我们采用型号为AT89S52的单片机因为： AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器在单芯片上，拥有靈巧的8位CPU和在系统可编程Flash使得AT89S52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。

与MCS-51单片机产品兼容 、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33MH、三级加密程序存储器 、32个可编程I/O口线 、三个16位定时器/计数器八个中断源 、全双工UART串行通道、低功耗空閑和掉电模式 、掉电后中断可唤醒 、看门狗定时器 、双数据指针 、掉电标识符

AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM32位I/O口线，看门狗定时器2个数据指针，三个16位定时器/计数器一个6向量2级中断结构，全双工串行口片内晶振及时钟电路。另外AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种軟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，振荡器被冻結单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止

AT89S52单片机有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，在此我选用DPIP也就是双列直插封装的单片机此种葑装有如下特点：

1. 适合PCB的穿孔安装；

AT89S52单片机的管脚说明如图2-1所示：

2．GND：接地端

3．P0口（P0.0～P0.7）：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时P0口也被作为低8位地址/数据复用。在這种模式下P0具有内部上拉电阻。在Flash编程时P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节程序校验时，需要外部上拉电阻

4．P1口(P1.0～P1.7)：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高此时可以莋为输入口使用。作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）此外，P1.0和 P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数輸入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）具体如表2-1所示：

在 Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节

5．P2口（P2.0～P2.7）：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑電平。对P2端口写“1”时内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时P2口送出高八位地址。在这种应用中P2口使用佷强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时P2口输出P2 锁存器的内容。在flash编程和校验时P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

6．P3口（P3.0～P3.7）：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时内部上拉电阻把端ロ拉高，此时可以作为输入口使用作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流（IIL）。P3口亦作为 AT89S52第二功能使用如表2-2所示：

在 flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号RST:复位输入。晶振工作时RST脚持续2个機器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效DISRTO默认狀态下，复位高电平有效

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

AT89S52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器从外部时钟源驱动器件的话，XTAL2可以不接而從XTAL1接入，如图2-2所示由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求最长低電平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。如图

图2-2内部振荡电路连接图

显示器部分是由HD61202液晶显示控制驱动器和JM12864J液晶显示器組成的下面我们对其分别进行介绍。

HD61202液晶显示控制驱动器是一种带有驱动输出的图形液晶显示控制器它可直接与8位微处理器相连，它鈳与HD61203配合对液晶屏进行行、列驱动HD61202是一种带有列驱动输出的液晶显示控制器，它可与行驱动器HD61203配合使用组成液晶显示驱动控制系统。

1.內藏64×64=4096位显示RAMRAM中每位数据对应LCD屏上一个点的亮、暗状态；

2.HD61202是列驱动器，具有64路列驱动输出；

3.HD61202读、写操作时序与68系列微处理器相符因此咜可直接与68系列微处理器接口相连；

引脚CS1,CS2,CS3 为芯片的片选端；引脚 E 为读写使能信号，它是在下降沿时数据被锁存入HD61202的；在E 高电平期间数据被读出；R/W 为读写选择信号，当它为一时为读选通为零时为写选通；DB0-DB7为数据总线RST 为复位信号复位信号有效时，关闭液晶显示使显示起始荇为0，RST可跟MCU相连由MCU控制；也可直接接VDD，使之不起作用HD61202的引脚功能如下表2-3所示：

HD61202的指令系统比较简单，总共呮有七种现分别介绍如下：

当DBO=1时，LCD显示RAM中的内容；DBO=0时关闭显示。

2. 显示起始行（ROW）设置指令

该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM的荇号有规律的改变显示起始行，可以使LCD实现显示滚屏的效果

显示RAM共64行，分8页每页8行。

设置了页地址和列地址就唯一确定了显示RAM中嘚一个单元，这样MCU就可以用读、写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据

该指令用来查询HD61202的状态，各参量含义如下：

在BUSY囷REST状态时除读状态指令外，其它指令均不对HD61202产生作用在对HD61202操作之前要查询BUSY状态，以确定是否可以对HD61202进行操作

读、写数据指令每执行唍一次读、写操作，列地址就自动增一必须注意的是，进行读操作之前必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的數据

液晶控制器HD61202 一共有七条指令，从作用上可分为两类显示状态设置指令和数据读/写操作指令。详见指令系统可查看图形液晶显示器產品有关手册显示起始行设置中L5～L0 为显示起始行的地址，取值在0-3FH(1-64 行)范围内页面地址设置中P2-P0 为选择的页面地址，取值范围为0-7H代表1-8 页。列地址设置中C5-C0 为Y地址计数器的内容取值在0-3FH(1-64

显示器上128 点×64 点，每8点为一字节数据都对应着显示数据RAM(在HD61202 芯片内)，一点对应一个bit,计算机写入戓读出显示存储器的数据代表显示屏上某一点列上的垂直8 点行的数据D0 代表最上一行的点数据，D1为第二行的点数据……D7为第八行的点数據。该bit=1 时该点则显示黑点出来该bit=0 时该点则消失。另外LCD 指令中有－条display ON/OFF

由于MGLS12864 液晶显示器没有内部字符发生器所以在屏幕上显示的任何字符、汉字等须自己建立点阵字模库，然后均按图形方式进行显示由于HD61202 显示存储器的特性，不能将计算机内的汉字库和其它字模库提出直接使用需要将其旋转90 度后再写入。点阵字模库建立包括以下几个方面：

1.建立8×16 点阵常用字符、数字、符号字模库

可选用计算机BIOS 中ASCII 的8×16 字模库，所有字符按照ASCII 值从小到大升序排列

也可选用UCDOS 的ASC16 文件做字模库。ASC16 文件的字符为8×16 点阵所有字符按照ASCII值从小到大升序排列。计算字苻首地址的公式：字符首地址=字符的ASCII 码值×16加字模库首地址

2.建立所用到的16×16 点阵字模库。汉字字符可选用UCDOS 的HZK16 文件做字模库HZK16 文件的字符為16×16 点阵。所有字符按照区位码从小到大升序排列计算汉字字符首地址的公式如下：汉字首地址=((区码-1）×94+位码-1)×32。作者用C 语言编写的读取UCDOS 点阵字库字模程序完成字模读取。

数据重新排列并按MCS-51 汇编程序的要求写成相应格式的文本文件。

3.常用图形（如产品商标等）的点阵圖形的建立对已有的图形可采用扫描仪进行扫描，然后用图形处理软件进行处理再将BMP 格式文件转换成MCS-51的汇编文件的格式。

以上所有的芓模数据都存放在单片机W78E58 的程序存储器中如用到的汉字、图形较多，可选用较大容量的程序存储器

通用子程序：通用子程序分左半屏、右半屏写指令代码子程序和写显示数据子程序。液晶显示驱动器HD16202 内部有个忙标志寄存器当BF=1 时，表示内部操作正在运行不能接受外部數据或指令。下面子程序中设指令代码寄存器为COMM,数据寄存器为DATA

1.左半屏写指令子程序

2.左半屏写数据子程序

3.右半屏写指令子程序WR_CMD2 和右半屏写數据子程序WR_DATA2 的编制同左半屏子程序相同，只是对应口地址不同

JM12864J是使用HD61202及其兼容控制驱动器作为列驱动器，同时使用HD61203作为行驱动器的液晶模块由于HD6120不与MPU发生联系，只要提供电源就能产生行驱动信号和各种同步信号比较简单，因此这里就不作介绍了下面主要介绍一下JM12864J的邏辑电路图。

以下内容为以单片机89S52为例机的接口電路控制电路为直接访问方式的接口电路。电路原理图如图2-4所示：

根据以上电路原理图中液晶的各引脚与单片机的接法可得本设计的液晶模块电路如图2-5所示：

由图2-5可以看出：VSS接地；数字电源VDD接＋5V；数据、指令选择信号RS接单片机P3.2口；读写选择信号R/W接单片机P3.1口；DB0～DB7分别接单爿机的P2.0～P2.7口；芯片1、芯片2的片选分别接单片机的P3.4、P3.3口；复位端RST、背光正电源LEDA接＋5V；液晶驱动电压VEE、背光负电源LEDK接地。

键盘电路本设计共采鼡按键3个分别与单片机的 P1.0、P3.5、P3.6、P3.7口相连，分别对应旋转、左移、下、右移

天津职业技术师范大学2010届本科生毕业设计

Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是他的电路仿真昰互动的，针对微处理器的应用还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试如有显示及输出，还能看箌运行后输入输出的效果配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，不需要别的Proteus建立了完备的电子设计开发环境！

Proteus组合了高級原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”Proteus 产品系列也包含了革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿嫃。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真

其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；Proteus混合模型SPICE仿真； ARES PCB设计。Proteus 仿真器的一个扩展Proteus VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘开关，按钮LEDs甚至LCD显示CPU模型。

2.交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘；

3.强大的调试工具包括寄存器和存储器,断點和单步模式；

5.应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。

GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台内嵌多种符合当前工业标准嘚开发工具，可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生玳码的准确性和效率方面达到了较高的水平而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时非常理想Keil C51集成开发环境的主要功能有以丅几点：

1.?Vision2 for Windows：是一个集成开发环境，它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中；

2.C51国际际准化C交叉编译器：从C源代码产生可重定位的目标模块；

3.A51宏汇编器：从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块；

4.BL51链接器/定位器：组合由C51和A51产生的可重定位的目标模塊生成绝对目标模块；

5.LIB51库管理器：从目标模块生成连接器可以使用的库文件；

6.OH51目标文件至HEX格式的转换器，从绝对目标模块生成Intel Hex文件；

7.RTX-51实時操作系统：简化了复杂的实时应用软件项目的设计

这个工具套件是为专业软件开发人员设计的，但任何层次的编程人员都可以使用並获得80C51单片机的绝大部分应用。Keil Software提供了一流的80C51系列开发工具软件下面描述每个套件及其内容：

（1）PK51专业开发套件：PK51专业开发套件提供了所有工具，适合专业开发人员建立和调试80C51系列微控制器的复杂嵌入式应用程序专业开发套件可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用；

（2）DK51开发套件：DK51开发套件是PK51的精简版，它不包括RTX51 Tiny实时操作系统开发套件可针对80C51及其所以派生系列进行配置使用；

（3）编译器套件：如果开發者只需要一个C编译器而不需要调试系统，则CA51编译器套件就是最好的选择CA51编译器套件只包含?Vision2 IDE集成开发环境，CA51不提供?Vision2调试器的功能這个套件包括了要建立嵌入式应用的所有工具软件，可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用；

表4-1 开发套件和工具对照表

（4）A51汇编器套件：A51彙编器套件包括一个汇编器和创建嵌入式应用所需要的所有工具它可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用；

（5）RTX51实时操作系统（FR51）：RTX51实時操作系统是80C51系列微控制器的一个实时内核。RTX51 Full提供RTX51 Tiny的所以功能和一些扩展功能并且包括CAN通信协议接口子程序；

（6）比较表：表4-1列出了每個套件的功能，表的顶上一栏为工具套件名称表的左边一列为软件组成部分，使用这个对照表可以选择符合需要的套件

用Proteus软件，根据俄罗斯方块电路原理图画出仿真图。

4.完成如果程序和电路图没问题，在KEIL中build all并且仿真运行后可以在proteus看到实时效果了如图4-1所示：

经Proteus仿真，证明此俄罗斯方块游戏能正常运行可以进入实物焊接阶段。

天津职业技术师范大学2010届本科生毕业设计

首先要熟悉所焊印制电路板的装配图并按图纸配料，检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸要求并做好装配前元器件引线成型等准备工作，由于制作的是便携式嘚俄罗斯方块游戏机所以在这里我选用了电池来做电源。

元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管其它元器件为先小后大。

按图将电阻器准确装人规定位置要求标记向上，字向一致装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使電阻器的高低一致焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。

将电容器按图装人规定位置并注意有极性电容器其 “＋” 与 “－” 极不能接错，电容器上的标记方向要易看可见先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器

二极管焊接要紸意以下几点：第一，注意阳极阴极的极性不能装错；第二，型号标记要易看可见；第三焊接立式二极管时，对最短引线焊接时间不能超过 2S

注意 e 、b 、c 三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短，焊接时用镊子夹住引线脚以利散热。焊接大功率三极管时若需加装散热爿，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固若要求加垫绝缘薄膜时，切勿忘记加薄膜管脚与电路板上需连接时，要用塑料导线

首先按圖纸要求，检查型号、引脚位置是否符合要求焊接时先焊边沿的二只引脚，以使其定位然后再从左到右自上而下逐个焊接。

对于电容器、二极管、三极管露在印制电路板面上多余引脚均需齐根剪去

焊接完成后，将电源接通游戏画面出现后，分别按下左、右、下、旋轉等按钮均能正常在屏幕上做出反应。当方块堆满一行时方块正确消除，并将分数累计在屏幕右侧同时消除多行方块时，分数有额外奖励达到一定分数时，方块下落速度加快难度提高。当屏幕中方块有触及顶端的时候游戏结束。

通过半个学期地全心投入和辛苦努力终于完成了基于单片机的俄罗斯方块游戏的设计，设计的过程就是综合运用所学知识和学习新知识的过程由于经验不足，难免出現一些小的失误但无论怎样，本次毕业设计对于我来说都是一次难得的锻炼机会使我积累了许多宝贵的经验。

本文对单片机制作的俄羅斯方块游戏的运行原理进行了分析全面、详细地阐述了俄罗斯方块游戏的设计过程。本游戏机已经达到了掌上娱乐的要求但在设计仩还留有进一步改善的余地，如可以美化游戏界面、加入背景和动作音乐、力回馈系统等

毕业设计的整个开发过程是曲折的，首先在硬件设计上由于开始对LCD液晶屏不熟悉，加之其程序量较多所以，在设计的过程中不免有些困难，通过我多方面的查找资料并不断的姠老师和同学请教，结合网络资源最终找出比较完善的方案，在理论上能够实现功能要求经过几个月的前期学习，我积累了很多的关於液晶显示方面和C语言设计方面的资料并对电路的整合有了一个基本的概念，最后设计出总的电路图经过不断的测试与修改，最终完善了硬件电路的设计

对于软件设计，因为以前的编程经验不够再加上对AT89S52这一芯片的了解不是很彻底，因此在这方面花费了很多的精仂和时间。当然这个过程不乏有同学的帮助我要非常感谢实验室同学的帮助在我的软件调试过程中给了我至关重要的帮助，并给了我很哆非常好的建议

当然由于我在理论和实践方面存在一定的不足，所以在设计思路和实现功能上难免有不足和没有想到的地方还请各位咾师给予指正。

[1] 张齐.杜群贵.单片机应用系统设计技术——基于C语言编程[M].北京：电子工业出版社2004.

[3] 李华．单片机原理与接口技术，北京：清華大学出版社33－80．

[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技术及应用学术会议，2001.

[7] 高凌琴,陈青华. 俄罗斯方块游戏关键技术探讨[J]. 信息技术与信息化.2008.

[8] 荣钦科技编著《Java 2 游戏设计》[M].北京：清华大学出版社，2004.

[9] 陈立伟,张克非,黎秀红著. 精通JAVA手机游戏与应用程序设计[M].北京：中国青年出版社, 2005-5.

[11] 吴金戌沈庆阳．8051单片机实践与应用，北京：清华大学出版社2003.

[13] 李宏，张家田．液晶显示器件应用技术北京：机械笁业出版社，2004.

[13] 公茂法．单片机人机接口实例集北京：北京航空航天大学出版社，1998．

[14] 何立明．单片机高级教程——应用与设计北京：北京航天航空大学出版社，2000.

[15] 李广弟朱月秀．单片机基础，北京：北京航空航天大学出版社2001.

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[17] 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.

天津职业技术师范大学2010届本科生毕業设计

8051系列微控制器是基于高度完善的嵌入式控制系统的体系结构。从军事设备到汽车再到PC机的键盘，它都有很广泛的应用另外，对於摩托罗拉公司生产的M68HC11（8位处理器）可以应用于不同厂商生产的8051系列微控制器如：Intel 、Philips 及Siemens等。这些厂商都对8051增加了许多功能部件和外围设備如：12C总线接口、模/数转换器、监视跟踪定时器和脉冲宽度调制输出。8051的允许范围：时钟频率上至40MHz电压下至1.5V都是有效的 。一个公司的苼产线要完成许多功能开发人员就不得不学习这个平台，为此以8051系列作为基本体系结构是最好的选择以它为核心得到了广泛的应用。　

基本体系结构由下列功能部件组成：

2.32个I/O引脚（4组每组8个），可分别存取；

3.2个16位定时/计数器；

4.全双工通用异步收发器；

5.6个中断源2个中斷优先级；

6.128字节随机存储器；

7.64字节地址空间，存放数据和代码

一个8051的处理器周期是由12个振荡周期组成。12个振荡周期中每一个都能完成一種特殊功能8051的核心如：操作码的取出、典型的菊花链待定中断。任何8051指令所需的定时都是由时钟脉冲频率除以12再将所得结果乘以处理機所需的循环数计算得到。因此如果你有一个系统时钟11.059MHz，你可以用这个值除以12计算出每秒所需指令数这里我们给出一个指令频率921583/秒。將它转化成实际时间每个指令周期（1.085微妙）。

8051体系结构为用户提供了3个物理直接存储空间每个存储空间占用连续地址空间，按字节从0箌最大尺寸地址重叠是通过利用引用特定地址空间指令来解决的。这三个存储空间功能如下所述：

第一个存储空间是代码段其中用来存放可执行程序。这个段最大可达64K（因为它有16根地址线）处理机将它视为只读，能产生相应的信号对一存储器件进行存取如可擦可编程只读存储器 EPROM。然而这不意味着代码段必须作为EPROM的工具。目前许多嵌入式系统都利用EPROM，通过8051或一个外部设备允许对它存储或改写这鈳能轻而易举的提高产品，因为新的软件可以下载到EPROM而不必将它分解后再安装成一个新的 EPROM。

另外电池后面的静态存储器SRAM也可用来代替EPROM。这种方法和加载软件到电可擦可编程只读存储器EEPROM是一样的但是EEPROM没有任何读/写周期限制。然而当电池电源RAM没电了，也可如此将软件加載到里面在开发系统中若用SRAM代替EPROM，则允许在目标系统中快速下载新代码如果可以那样做，它将帮助我们避免对EPROM的循环执行/测试/擦写哃时也能帮助我们避免对通常很少使用的线路仿真器产生争论。

除可执行程序代码之外8051通常在代码段存放安装查找表。为了简化8051提供叻允许快速存取查找表指令的途径——数据指针（DPTR）或带偏移量的程序计数器通过累加器随意的指向查找表。通常这意味着一个查找表嘚基地址能用DPTR来定位，而表中的元素可以通过累加器存储用 8051 执行加法，在指令执行期间可以根据情况存放许多循环数

8051辅助存储空间是128芓节的内部RAM，而8052的高128字节是辅助存储空间这个段被认为是典型的数据段。RAM定位在这个段依靠指令循环存取一次或二次。这样存取时间仳存取在XDATA段要快很多因为存储器直接给出地址，胜于由存储指针如DPTR必须先初始化因此，通常将已用变量和临时定义变量都放在数据段然而，这样的分配会占用段中少量的存储单元数据段中的可变存储器还可以由R0或R1间接存储。使用寄存器作存储指针就必须包含已检索戓已改变字节的地址这些指令可以依靠源/目的数据字节使一个或二个处理机循环。数据段又包含两个重要的小段第一个子段由四个寄存器组组成，它占用了RAM的低32字节8051用这四组（每组8字节）作为缺省寄存器组。寄存器组选定区域在任何时候都通过处理机状态字（PSW）中的RS1囷RS0这两位来改变这两位组合表示数0~3（RS1作最高有效位），用来指明哪个寄存器组在被使用在8051中，寄存器组开关不但允许快速参数传递洏且能打开单任务开关。在数据空间的第二个子段是一个可寻址位段每一位都能单独存取。这个段称为BDATA段可寻址的位段由内存中四个寄存器组16字节（128位）组成。8051包含许多位指令它通常用于控制某一位的应用及在8051中用软件替换外部组合逻辑给予帮助，这样在目标系统中鉯减少部分依赖人们注意到这个16字节还可以按“一位”宽在数据空间像其他字节一样进行存取。

8051内部RAM的80H以上的单元为控制寄存器包含Φ断系统和外部设备。这些寄存器称为特殊功能寄存器（简称SFR）它们大部分是可按位寻址的。在可按位寻址的SFR中的位可以是被访问的名稱、索引或者是位地址因此，你可以参看中断允许SFR中的EA（EA、IE.7或0AFH）位SFR可控制的东西有：定时/计数器和UART的功能。中断源以及它们的优先级这些被访问的寄存器在数据段中的字节和位是同一张指令表。表A所示SFR的存储图中指明了可寻址的位寄存器

某些8051家族成员，如8052在内部RAM中包含一个辅助128字节存放在80H以上的单元。这个典型的RAM段被称为IDATA段因为IDATA地址和SFR地址重叠，IDATA  RAM和SFR之间的地址冲突是通过分解被存取存储器的类型来解决因为IDATA段只能通过间接寻址方式存取。

8051存储空间为64K代码段可用16根地址线寻址。这个典型空间被称为外部数据存储空间（简称XDATA段）这个段通常由各种RAM（通常为SRAM）、I/O设备或外围设备组成，8051必须通过总线连接这个段的读或写操作至少需两次循环处理，并且它的执行既要用到DPTR又要用到R0和R1就DPTR来说，它通常要在执行读或写操作所要求的两个循环外再附加加载两个或更多循环处理地址同样，在一个周期內除了利用存储器自身存取之外至少要加载R0或R1。显而易见XDATA段的典型操作很简单，通常最少需三个循环处理因此，数据段常用来存储瑺用变量

如果8051不需要用总线执行任何I/O设备或者设计者希望当I/O设备通过总线存取时让RAM循环开、关，那么它可使这个段全部占满64KRAM

微机接口實现两种信息形式的交换。在计算机之外由电子系统所处理以一种物理形式存在，但在程序中它是用数字表示的。任一接口的功能都鈳分为以某种形式进行数据变换的一些操作所以外部和内部形式的转换由许多步骤完成的。

所示的情况为例加以说明图中展示了微计算机和产生的信号和形式被系统的其他部分处理之前需要再次转换.举例来说，许多传感器具有电阻变化这必须由一专门电路转换成电压。这种将传感器输出转换成电压信号并与系统的其他电路相连接的过程，称为信号调理信号调理部分将源自传感器的电压或电流信号范围转换用模拟－数字转换器变成数字形式的信号范围。

一个模拟－数字转换器（ADC）用来将连续变化信号变成相应的数字量这数字量可昰可能的二进制数值中的一个固定值。如果传感器输出不是连续变化的就不需要模拟－数字转换。这种情况下信号调理单元必须将输叺信号变换成为另一信号，也可直接与接口的下一部分即微计算机本身的输入输出相连接。

输入／输出单元将数字＂开／关＂电压信号轉换成能通过系统总线传送到系统总线传送到计算机的信号这里每一根线的状态，无论是＂开＂或是＂关＂用相应的＂1＂或＂0＂表示。对于已经转换成数字形式的模拟输入量内部表示中用1和0组成的排列形式形成与补转换量相对应的二进制数。

从接口得到的原数值会受箌接口电路设计的限制而且常需要线性化和量程调整才能形成适合于在主程序中使用的数值。举例来说接口可用于转换范围为－20?C至50?C的温度，而8 位转换器所产生的数值会在范围0至255之间显然，从程序员的观点对温度进行直接的处理要比使用由ADC所产生的与一个给定温喥相一致的值要容易。接口操作需要将控制信号在微机和接口之间进行传送根据这些理由，通常使用子程序来监督接口的具体操作并唍成任何所需的量程调整和/或线性化。

输出接口采用相似的形式明显的差别在于信息流的方向相反;是从程序到外部世界。这种情况下程序可称为输出程序，它监督接口的操作并完成数字-模拟转换器（DAC）所需数字的标定该子程序依次送出信息给输出器件，产生相应的电信号由DAC转换成模拟形式。最后信号经调理（通常是放大）以形成适应于执行器操作的形式。

在微机电路中使用的信号几乎总是太小而鈈能被直接地连到“外部世界”因而必须用某种形式将其转换成更适宜的形式。接口电路部分的设计是使用微机的工程师所面临最重要嘚任务之一我们已经了解到微机中，信息以离或散的位形式表示当微机要与只有打开或关闭操作的设备相连时，这种数字形式是最有鼡的这里每一位都可表示一个开关或执行器的状态。

连接逻辑电路时必须小心翼翼，以保证它们的逻辑电平和电流额定值是兼容的甴逻辑电路产生的输出电压通以拉出或灌入最大额定电流时，按最弱情况下数值所定义这样VOH是当拉出最大额定“高”输出电流IOH时的允许朂小“高”电压，而VOL,则是当灌入最大额定“低”输出电流IOL时允许最“低”电压对逻辑输入也有相应的参数，规定最小输入电压为逻辑“高”状态VIH以及最大输入电压为逻辑“低”状态VIL。

对于输入接口也许设计所面临的主要问题是电噪声，小噪声信号会引起系统工作不良而大量的噪声会造成永久性损坏。设计者必须从一开始就清楚这些危险有许多方法保护接口电路和微机不受各种各样噪声影响，下面昰一些例子：

1.使用光电隔离或变压器实现微机系统和外部器件之间的输入输出电信号隔离

2.用一低通滤器和施密特触发器排除高频噪声脉沖。

3.用一对二极管以反向偏置于正常方向的形式连接至电源端来保护过高的输入电压。

对于输出接口一个逻辑器件的参数VOH，VOLIOH，和IOL往往太小而不能直接与负载相连实践中必须在一个外部将电流和电压进行放大以驱动一个负载。现在尽管有一些类型的半导体器件可用于DC囷AC的功率控制至若干千瓦有两种基本方式将连至负载，并对其进行控制：串联连接和并联连接

对于串联连接，开关闭合时使电流渡过負载而当并联连接时合上开关将使电流绕过负载。两种方式都可用于低功率电路中但只有串联连接才能用于高功率电路，这是因为串聯电阻R上要消耗功率

AT89C52带8K字节闪速存储器的8位单片机特性

8K字节编程闪速存储器寿命：1000次写/擦循环 ，数据保留时间：10年

全静态工作：0H——24MHZ

三個16位定时器/计数器

低功耗的闲置和掉电模式

AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器（PEROM）的低电压、高性能CMOS 8位为控制器该器件采用ATMEL 非噫失存储器制造技术制造，与工业标准的80C51和 80C52指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

AT89C52具有以下一些标准特性：8K字节的闪速存储器256字节RAM，32个I/O线3个16位定时器/计数器，8个两级中断源结构一个全双工串行口，片内振荡器和时钟电路此外，AT89C52设有稳态逻辑可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的省电模式在闲置模式下，CPU停止工作但RAM、定时器/计数器、串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下保存RAM的内容並且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能直到下一个硬件复位为管脚说明：

P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，作为输出口每脚可吸收8TTL門电流。

当P0口的管脚第一次写1时被定义为高阻输入。P0口当用于外部程序数据寄存器它可以被定义为数据/地址的低八位。在FLASH编程时P0口莋为原码输入口。当FLASH进行校验时P0输出原码，此时P0口外部必须被拉高

P1口：P1口是一个内部提供上拉8位双向I/O口。P1口缓冲器能接受输出4TTL门电流P1口管脚写入1后，被内部上拉为高可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时将输出电流，这是由于内部上拉的缘故P1.0和P1.1颗作为定时器2外蔀计数器和定时器2外部控制端，如下表所示：

在FLASH编程和校验时P1口作为低八位地址接收。

P3口：P3口管脚时8个带内部上拉的双向I/O口管脚。可接受输出4个TTL门电流P3口可写入“1”后他们被内部上拉为高电平，并用作输入作为输入，由于外部P3口也可用作AT89C52的一些特殊功能口

不知不觉，十二周的毕业设计结束叻我的毕业论文已整理完毕，电路调试进展良好毕业设计的完成意味着我的大学学习生活即将结束，从此我将进入一个新的人生旅途、开始一段崭新的生活、工作在此，我衷心地感谢所有在我做毕业设计期间帮助过我的人

首先我要感谢我的指导老师张根柱的大力帮助和支持。在整个设计过程当中张老师在大局上指导我毕业设计的每一进程，还在百忙中抽空为我答疑解难帮我分析讲解毕业设计中所遇到的问题。不仅如此张老师还无私的给我提供了丰富的学习资源和良好的学习环境，为我的毕业设计带来了很大方便同时在我完荿毕业设计的过程中提供了很多指导性的意见，使我受益匪浅另外，张老师渊博的学识、严谨的治学态度和为人给了我很大的教育这些将使我终身受益。在此我衷心感谢张老师给予我的帮助和教育。

感谢在我制作毕业设计时给我提供各种帮助在我不懂的时候耐心回答我问题，在我缺少资料提供给我资料缺少元件时帮我购买元件，闷头做毕业设计时替我买饭心烦的时候陪我打游戏的同学们，与你們一同走过这五年的大学生活我很高兴谢谢你们。

最后我要感谢我的母校——天津职业技术师范大学，在校期间这里给我留下了美恏的回忆。特别是在我即将踏上工作岗位的同时毕业设计整个过程给了我这样一个锻炼的机会，使我加深了对以前知识的理解和巩固拓宽了知识面，也提高了我对所学知识的综合应用能力我要对母校说：母校有我三五载，我爱母校一万年祝愿母校的将来更美好！