【MCU实战经验】+基于stm32和LCD12864的贪吃蛇游戏制作，游戏分析（提供源码）

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思考的大兵发布时间：2014-4-21 20:23

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看到网上有人用单片机做俄罗斯方块、贪吃蛇游戏后，自己也想做个。。。说干就干，先是分析游戏内容，然后设计程序结构，最后调试硬件，写代码，花了一两天时间搞定了，在此分享下成果，做的过程中，没有参考任何游戏资料，所以应该是100%原创吧。。。

游戏分析：

贪吃蛇游戏很简单，不用多说，就是按键控制蛇的移动方向，使之吃到食物增加自身长度，当蛇碰到边界或自身后游戏结束

所以开发这个游戏有一下几个事情要做

1、游戏界面：

采用LCD12864液晶屏，不是市场上常见的大屏，而是小屏，显示内容和大屏一样，外接字库芯片。

因为单个像素点太小，所以采用4*4像素作为一个最小显示单元，这样一来整屏就划分成了32*64的游戏区域，

在此方面控制程序主有两个，一个画点函数，一个擦点函数，用于在屏幕任意坐标添加或删除一个黑点，作为游戏显示操作

2、蛇身的建立

这一步将整个蛇显示到屏幕上，因为蛇身是一个点连接一个点，所以之前有想到用建立链表的方式去表示蛇，但后来发现有处理起来有点繁琐，就舍弃了。

转而第二种方式，采用数组方式，因为屏幕最大内容是32*64=2K个点，所以建立了一个2048 x 16bit的数组，虽然有点大，但是对于stm32拥有64K RAM来说就有点小巫见大巫了。。。

建立数组后，每个数据表示蛇在屏幕上的坐标，高八位表示行坐标，低八位表示列坐标，数组起始为头部坐标，根据蛇的长度决定尾部坐标。这样一来就解决了蛇身的问题

此外还建立了一个64*32bit的屏幕缓存，用以表示屏幕上任意坐标（x，y）处是否存在蛇身。

3、蛇的移动

当蛇要移动时，先提取头部坐标，如（x，y），根据当前的移动方向，计算下一个坐标，如果方向为左（以屏幕左上角为（0,0）水平向右为x轴，向下为y轴）则下一坐标为（x-1，y）向右（x+1，y）向下（x，y+1）向上（x，y-1）

然后再一次将蛇身坐标（数组内容）依次往后挪一个，长度为蛇身坐标。如果下一坐标为食物，则在尾坐标后再添加一个位置，复制尾坐标，长度+1，否者删除尾坐标。再将新坐标复制到数组0的地方作为新的蛇头，此过程中，及时根据坐标的改变（添加新坐标或删除坐标），在屏幕缓存相应位置画点和擦点，标记蛇身。

4、游戏的规则，按照3计算新坐标后，判断该店缓存是否为1（1表示存在蛇身或其他物体，0表示空白单元），如果为1，则表明蛇遇到物体了，如果该物体是食物，则进行游戏添加食物动作，如果不为食物则表明蛇撞自己了，即游戏失败，此外还要判断该坐标是否超出边界。

5、动作控制，4个按键，采用中断方式，代表4个方向。按下一个键，改变当前的移动方向，在这里要注意，方向改变之前要判断当前方向必须不为反向，如转变至左方向时，当前方向不能是右，防止蛇回头，撞到自身，这是游戏中不允许的。

6、食物的出现，随机出现，有两种办法，一是利用单片机的系统随机误差产生坐标，如ADC模块，随机读取ADC数据模块，分别对64和32取余。当然前提是误差最大有64的摆幅，这是一种不够精确地随机数。

二是采用C语言rand（）随机函数，也是分别对64和32取余，比前者要科学，但前提是每次游戏运行前要给一个随机种子，进行随机函数种子初始化srand（seed），否者每次游戏运行出现的随机序列（食物的坐标）都是一样的，这一步就必须借助外部环境了，游戏中我采用的是这一方式获得食物，这里通过记录游戏开始后第一次按下键盘的时间作为随机数种子，开了一个72M不分频的定时器，因为技术频率快，从游戏开始到第一次按键的时间几乎是随机的。当然也可以采用ADC模块的随机误差数据。

然后就在游戏开始随机产生一个食物，当游戏开始后，在计算下一坐标后，如果该点为食物，则吃掉它，并产生一个食物，通过对屏幕缓存的判断，直到新的食物坐标是一个空白单元。

7、游戏进程控制：

开了一个定时器，周期决定蛇的移动速度。进入定时器后，根据当前的移动方向，进入不同的状态机，计算下一坐标，判断，（吃食物或者移动），移动蛇身将坐标往数组后面挪，如果游戏失败，将游戏标志位置位，主函数则实时判断游戏是否失败，如果失败，则关闭定时器，清屏，显示游戏分数（蛇身长度），并进入死循环或等待系统软复位。