Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С - Стивен Барретт

Рис. 7.37. Блок-диаграмма микропроцессорной системы для игры в «15»

7.7.4. Схемное решение, структура программы и блок-схема алгоритма

На рис. 7.38 показана структура микроконтроллерной системы для игры в «15». Встроенные порты отладочной платы 68HC912B32EVB используются, чтобы получать и послать данные от вспомогательной клавиатуры и модуля ЖК-дисплея. Принципиальная схема этой системы с расширением памяти приведена на рис. 7.39.

Рис. 7.38. Структура микропроцессорной системы для игры в «15»

Рис. 7.39. Принципиальная схема системы для игры в «15»

На рис. 7.40 показана структура программы для игры в «15», в которой главная программа обращается к шести субмодулям. На рисунке показан также ряд функций, выполняемых каждым субмодулем. Соответствующая блок схема алгоритма приведена на рис. 7.41.

Рис. 7.40. Структура программы для игры в «15»

Рис. 7.41. Блок схема алгоритма программы для игры в «15»

7.7.5. О компонентах системы

Интеллектуальный точечный графический дисплей AND 1391 — это полная точечная матрица ЖКД со встроенным модулем контроллера дисплея и ОЗУ буфера экрана. Он может выводить 21 символ на каждой из 18 строк дисплея. Вы можете прочесть об этом дисплее и функциях его обеспечения в главе 5.

7.7.6. Программный код

//Имя файла: sliding.с

//Программа: Игра в "15"

//Авторы: Scott Lewis, Daniel Pack,

//Дата создания: Начата 27 апреля 2004

//окончена 7 Мая 2004

// Описание: Эта программа реализует игру в "15". Цель игры

// заключается в том, чтобы выстроить фишки по по ряду номеров. Вы

// можете только перемещать на пустое место любую соседнюю фишку.

// Программа постоянно находится в памяти системы по адресу

// $2000. Программа отображает исходное состояние фишек, затем

// показывает состояние к которому необходимо прийти в

// результате. Программа размещает все фишки в случайном

// порядке, и затем позволяет пользователю начать игру

// Конфигурация системы

// Программа: 0x2000

// Данные: 0x3500

// Стек: 0x4000

//

// PDLC0: /WR    PP0 Data 0 PS0: Не используется

// PDLC1: /RD    PP1 Data 1 PS1: Не используется

// PDLC2: /CE    PP2 Data 2 PS2: Кнопка "Влево"

// PDLC3: C/D    PP3 Data 3 PS3: Кнопка "Выбор"

// PDLC4: /Reset PP4 Data 4 PS4: Кнопка "Вниз"

// PDLC5: NC     PP5 Data 5 PS5: Кнопка "Вправо"

// PDLC6: NC     PP6 Data 6 PS6: Кнопка "Вверх"

// PDLC1: NC     PP7 Data 7 PS7: Не используется

//

// Выводы ЖКД

// GND  -  2  1 - GND

// -14V -  3  4 - +5V

// /WR  -  5  6 - /RD

// /CE  -  7  8 - C/D

// NC   -  9 10 - /Reset

// DO   - 11 12 - D1

// D2   - 13 14 - D3

// D4   - 15 16 - D5

// D6   - 17 18 - D7

// GND  - 19 20 - NC

//******************************************************

#include <912b32.h> // описание портов - header file

                    // приведен в приложении

//********************************************************************

// Постоянные

//********************************************************************

#define ARRAY_MAX 15

#define ZERO 0x00

#define L_BUTTON 0x04 // сигналы кнопок

#define R_BUTTON 0x20

#define U_BUTTON 0x40

#define D_BUTTON 0x10

#define S BUTTON 0x08

#define LEFT   1 // выбор направления

#define RIGHT  2

#define UP     3

#define DOWN   4

#define SELECT 5

#define SIZE   4 // Размер строки/колонки

//********************************************************************

// Используемые функции

//********************************************************************

int check_win(int array[ARRAY_MAX+1]);

void convert_multi_single(int A[SIZE][SIZE], int В[SIZE][SIZE]);

void convert_single_multi(int A[ARRAY_MAX+1], int В[SIZE][SIZE]);

void display_board(int A[SIZE][SIZE], int row, int col, int direction);

void display_board2(int board_array[ARRAY_MAX+1]);

void display_error(int n);

void display_intro(void);

void display_win(void);

void get_move(int *direction, int *row, int *col, int *select);

void randomize_board(int board_array[]);

void swap(int row, int col, int new_row, int new_col, int array[SIZE][SIZE]);

void swap2(int from, int to, int array[ARRAY_MAX+1]);

void try_move(int move, int row, int col, int array[SIZE][SIZE]);

unsigned char mode(unsigned char num, int modulus);

void LCD_output(char s[]);

void int2char(int i);

void pause(void);

void delay(int usec);

void enable(void);

void initialize_LCD(void);

void command(unsigned char n);

void data(unsigned char n);

void write(void);

void read(void);

void status_wait(void);

void LCD_char(unsigned char n);

void Clearscreen(void);

void newline(void);

void Reset_cursor(void);

//*****************************************************************

//Переменные

//*****************************************************************

#pragma abs_address 0x3600

static int win_array[ARRAY_MAX+1]

 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,0};

#pragma end_abs_address

#pragma abs_address 0x3500

int board_array_single [ARRAY_MAX+1];

int board_array_multi[SIZE][SIZE];

int win; //использовать как булевы переменные

int direction; //направление движения

int row; //выделить ряд

int col; //выделить колонку

int select; //если кнопка нажата

int i; //текущая переменная

#pragma end_abs_address

//*****************************************************************

// Основная программа

//*****************************************************************

void main() {

 win = 0; //инициализировать все переменные

 direction = 0;

 row = 1;

 col = 1;

 select = 0;

 i = 0;

 DDRDLC = 0x1F; //конфигурировать порт DDRDLC как выходной

 DDRP = 0xFF; // конфигурировать линии порта P как выходные

 DDRS = 0x00; // конфигурировать линии порта S как входные

 TSCR = 0x80; //включить таймер

 initialize_LCD(); //инициализировать ЖКД

 Clearscreen();

 Reset_cursor();

 display_intro();

 for (i=0; i < ARRAY_MAX+1; i++) board_array_single[i] = win_array[i];

 convert_single_multi(board_array_single, board_array_multi);

 display_board(board_array_multi, row, col, direction);

 pause(); // ожидание, пока пользователь не нажмет кнопку X

 LCD_output("Now the board is"); // вывод сообщения

 LCD_output("randomized. You ");

 LCD_output("may begin by ");

 LCD_output("choosing a piece");

 LCD_output("to move, and its");

 LCD_output("direction. ");

 newline();

 pause();

 randomize_board(board_array_single); // Случайный выбор исходного

                                      // положения фишек

 convert_single_multi(board_array_single, board_array_multi);

 display_board(board_array_multi, row, col, direction);

 while(win == 0){ //цикл повторяется до успешного окончания игры

  while (select == 0) {

   //если была нажата кнопка x, то задается направ-

   // ление движения ряд и колонка выделенной фишки

   get_move(&direction, &row, &col, &select);

   Reset_cursor(); // установить курсор в верхнее положение

   if (select == 0)

    display_board(board_array_multi, row, col, direction);

  }

  //проверить корректность движения, повторить его, если

  // оно некорректно, или вывести сообщение об ошибке

  try_move(direction, row-1, col-1, board_array_multi);

  select = 0;

  convert_multi_single(board_array_multi, board_array_single);

  win = check_win(board_array_single);

  Clearscreen();

  // показать текущее состояние игры

  display_board(board_array_multi, row, col, direction);

 }

 display_win(); // вывести сообщение об успешном окончании игры

}

//*****************************************************************

// display_intro: DISPLAY INTRO MESSAGE

//*****************************************************************

void display_intro {

 newline();

 LCD_output(" WELCOME ");

 LCD_output(" TO ");

 LCD_output(" SLIDING PUZZLE ");

 new_line();

 pause();

 LCD_output("The object of ");

 LCD_output("this game is to ");

 LCD_output("move each #'ed ");

 LCD_output("puzzle piece so ");

 LCD_output("that you end up ");

 LCD_output("in the order ");

 LCD_output("seen below. The ");

 LCD_output("star shows the ");

 LCD_output("current piece ");

 LCD_output("selected. You ");

 LCD_output("can choose a ");

 LCD_output("different piece ");

 LCD_output(" by using the ");

 LCD_output(" arrow buttons ");