嵌入式实验：贪吃蛇

### 嵌入式实验：贪吃蛇 #### 项目背景与目标 本项目属于嵌入式系统实验的一部分，旨在通过实现经典的贪吃蛇游戏，加深学生对于嵌入式系统编程的理解与实践能力。该实验要求学生能够在嵌入式设备（如基于JTAG接口的开发板）上开发并运行一个简单的贪吃蛇游戏。 #### 实验要求概述 1. **硬件平台**：基于JTAG接口的嵌入式开发板。 2. **软件环境**：具备基本的嵌入式开发工具链，如编译器、链接器等。 3. **游戏功能**：实现蛇移动、食物生成、得分计算等核心功能，并能够显示游戏状态。 #### 技术要点分析 ##### 1. 硬件接口与驱动 - **串行通信（UART）**：用于初始化串口、发送字节数据以及接收数据。例如： - `UART_EXTvoid Uart_Init(int mclk, int baud);`：初始化串口，设置时钟频率和波特率。 - `UART_EXTvoid Uart_SendByte(int data);`：发送一个字节的数据。 - `UART_EXTchar Uart_Getch(void);`：接收一个字符。 - `UART_EXTvoid Uart_Printf(const char *fmt, ...);`：格式化输出字符串。 - **液晶显示（LCD）**：用于初始化显示屏、清除屏幕内容、绘制图形等。 - `LCD_EXTvoid Lcd_Init(void);`：初始化LCD显示器。 - `LCD_EXTvoid Lcd_Clr(void);`：清空LCD屏幕。 - `void Lcd_Draw_Box(U16 usLeft, U16 usTop, U16 usRight, U16 usBottom, U8 ucColor);`：绘制矩形框。 - `void Lcd_Draw_Line(U16 usX0, U16 usY0, U16 usX1, U16 usY1, U8 ucColor, U16 usWidth);`：绘制线条。 - `void Lcd_Draw_HLine(U16 usX0, U16 usX1, U16 usY0, U8 ucColor, U16 usWidth);`：绘制水平线。 - `void Lcd_Draw_VLine(U16 usY0, U16 usY1, U16 usX0, U8 ucColor, U16 usWidth);`：绘制垂直线。 - `void Lcd_Fill_Box(U16 usX0, U16 usY0, U16 usX1, U16 usY1, U8 ucColor);`：填充矩形区域。 - **字符显示**：提供对字符和汉字的支持。 - `void LCD_SetOutWindow(S32 x0, S32 y0, S32 x1, S32 y1, U8 bkColor, U8 frntColor);`：设置输出窗口。 - `void LCD_Printf(char *fmt, ...);`：格式化输出文本。 - `void LCD_SendString(char *pt);`：发送字符串到显示屏。 - `void setcolor(unsigned char color);`：设置前景色。 - `U8 getcolor(void);`：获取当前前景色。 - `U8 getbkcolor(void);`：获取背景色。 - `void gotoxy(unsigned int x, unsigned int y);`：设置光标位置。 - `void setbkcolor(unsigned char color);`：设置背景色。 ##### 2. 游戏逻辑 - **全局变量定义**：定义了游戏的关键变量，包括食物的位置(`FoodX`, `FoodY`)、蛇的位置(`SnakeX`, `SnakeY`)、蛇的长度(`SnakeLen`)等。 - **关键数据结构**：定义了一个`Pos`结构体，用于存储蛇身体各部分的位置坐标。 - `typedef struct { U16 x; U16 y; } Pos;` - **贪吃蛇游戏的核心算法**： - 蛇的移动：通过改变蛇头部的位置，并更新蛇身体的各个位置。 - 食物生成：随机生成食物的位置，当蛇吃到食物时，增加蛇的长度。 - 边界检测与碰撞检测：确保蛇不会撞到屏幕边缘或自己的身体。 - 得分计算：每当蛇吃到食物时，分数增加。 - 游戏结束条件：如果蛇撞到了边界或者自己的身体，则游戏结束。 #### 实现步骤 1. **初始化硬件设备**：调用`Uart_Init`、`Lcd_Init`等函数初始化串口和LCD显示器。 2. **绘制游戏界面**：使用`Lcd_Draw_Box`、`Lcd_Draw_Line`等函数绘制游戏区域边界、蛇和食物。 3. **编写主循环**：实现游戏的主要逻辑，包括蛇的移动、食物的生成与更新、得分计算等。 4. **处理用户输入**：通过键盘或其他输入设备获取用户的操作指令，调整蛇的移动方向。 5. **游戏状态显示**：实时更新LCD显示器上的游戏状态，包括蛇的位置、食物的位置以及得分等信息。 #### 总结 本嵌入式实验项目不仅涉及硬件接口的驱动编程，还需要深入理解贪吃蛇游戏的基本逻辑。通过该项目的实施，学生可以综合运用嵌入式系统开发的相关知识和技术，提高解决实际问题的能力。此外，该项目也为进一步探索嵌入式系统的其他应用场景提供了良好的基础。