基于AT89S52的俄罗斯方块游戏设计与实现

目 录
1 绪 论 1
1.1 课题背景 1
1.2 电子游戏及其分类 1
1.3 电子游戏发展现状 2
1.3.1 电子游戏国外发展现状 2
1.3.2 电子游戏国内发展现状 3
2 整体设计方案 5
2.1 系统的核心部分单片机 5
2.1.1 单片机的选择 5
2.1.2 AT89S52引脚功能描述 7
2.1.3 晶振特性 9
2.2 液晶显示模块 10
2.2.1 液晶显示控制驱动器HD61202的特点 10
2.2.2 液晶显示控制驱动器HD61202的引脚功能 10
2.2.3 液晶显示控制驱动器HD61202的指令系统 11
2.2.4 HD61202的软件设计 12
2.2.5 JM12864J的电路结构特点 15
2.2.6 JM12864J的应用 16
2.2.7 键盘电路 17
3 系统程序的设计 18
3.1 俄罗斯方块驱动流程图 18
3.2 俄罗斯方块所有绘图工作流程图 19
3.3 俄罗斯方块中按下键的流程图 20
3.4 俄罗斯方块所有绘图工作流程图 21
4 系统仿真 22
4.1 Proteus软件介绍 22
4.2 Keil软件介绍 22
4.3 俄罗斯方块系统PROTUES仿真 24
5 实物的制作与调试 26
5.1 电路的焊接 26
5.2 系统性能测试与功能说明 27
结 论 28
参考文献 29
附录1：C语言程序 30
附录2：电路原理图 59
致 谢 60

2整体设计方案
2.1系统的核心部分单片机
2.1.1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IIC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。
由于系统资源和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，增强软件的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。
3．低电压和低功耗
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，很多单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。
4．低价格
单片机应用面广，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，拥有灵巧的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、低功耗空闲和掉电模式 、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RAM，32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，本文转载自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=14760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。
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封装有如下特点：

1. 适合PCB的穿孔安装；
2. 易于对PCB布线；
3. 操作方便；

#include 
#define uchar unsigned char 
#define uint  unsigned int
#define DOWNTIME 30
#define MAXHANG 20
#define MAXLIE  16
#define MAXPIX  3
#define PUSHON  50

#define LCD P2
#define EN  P3_0
#define RW  P3_1
#define RS  P3_2
#define CS1 P3_3
#define CS2 P3_4

#define KEYLEFT P3_5
#define KEYDOWN P3_6
#define KEYRIGH P3_7
#define KEYROTATION P1_0

uchar gkey=0xff,keystate=0,t0ms1=0,t0ms=0,downtimegap=0;
uchar miao=0,fen=0;
uchar downok;
bit keyflag,timeupdate,fashionupdate;
uchar idata cubeMap[MAXHANG][2];
typedef struct{
               uchar code * box;
 			   uchar cube : 4;
			   uchar state : 4;
			   char row;
			   char column;
			   } block;
block this;
uint score=0;
uchar speed=1;
uchar code bittable[8]={1,2,4,8,0x10,0x20,0x40,0x80};
uchar code cube[]=
{
/*  ■
  ■■■
*/
0,4,0xe,0,  0,2,6,2,     0,7,2,0,     4,6,4,0,

/*■
  ■■■ 
*/
0,8,0xe,0,  0,4,4,0xc,   0,0,0xe,2,   0,6,4,4,
/*■■■
  ■    
*/
0,0xe,8,0,  0,4,4,6,     0,1,7,0,     6,2,2,0,
/*■■
    ■■
*/
0,0xc,6,0,  0,2,6,4,     0,6,3,0,     2,6,4,0,
/*  ■■
  ■■  
*/
0,6,0xc,0,  0,4,6,2,     0,3,6,0,     4,6,2,0,
/*■■■■ 
*/
0,0xf,0,0,  4,4,4,4,     0,0,0xf,0,   2,2,2,2,
/*■■
  ■■ 
*/
0,6,6,0,    0,6,6,0,     0,6,6,0,     0,6,6,0
}; 
uchar code asii[]=
{
    0x3E,0x51,0x49,0x45,0x3E, // -0-
    0x00,0x42,0x7F,0x40,0x00, // -1-
    0x62,0x51,0x49,0x49,0x46, // -2-
    0x21,0x41,0x49,0x4D,0x33, // -3-
    0x18,0x14,0x12,0x7F,0x10, // -4-
    0x27,0x45,0x45,0x45,0x39, // -5-
    0x3C,0x4A,0x49,0x49,0x31, // -6-
    0x01,0x71,0x09,0x05,0x03, // -7-
    0x36,0x49,0x49,0x49,0x36, // -8-
    0x46,0x49,0x49,0x29,0x1E, // -9-
    0x00,0x36,0x36,0x00,0x00, // -:-10
//next
    0x7F,0x04,0x08,0x10,0x7F, // -N-11
    0x7F,0x49,0x49,0x49,0x41, // -E-12
    0x63,0x14,0x08,0x14,0x63, // -X-13
    0x01,0x01,0x7F,0x01,0x01, // -T-14
//speed
    0x26,0x49,0x49,0x49,0x32, // -S-15
    0x7F,0x09,0x09,0x09,0x06, // -P-16
    0x7F,0x49,0x49,0x49,0x41, // -E-17
    0x7F,0x41,0x41,0x41,0x3E, // -D-18
//score
    0x3E,0x41,0x41,0x41,0x22, // -C-19   
    0x3E,0x41,0x41,0x41,0x3E, // -O-20
    0x7F,0x09,0x19,0x29,0x46, // -R-21
    0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,  // - -22
//GAME OVER
    0x3E,0x41,0x51,0x51,0x72, // -G-23
    0x7C,0x12,0x11,0x12,0x7C, // -A-24
    0x7F,0x02,0x0C,0x02,0x7F, // -M-25
    0x1F,0x20,0x40,0x20,0x1F, // -V-26
//TIME
//  0x00,0x41,0x7F,0x41,0x00  // -I-27
};