浅析《贪吃蛇》游戏设计与制作

刘港毓　龙波　欧阳朝煌　张磊涛

摘 要：今年来，蛇蛇大作战成为风靡全国的游戏之一，这一款游戏有吸引人们的地方，并且，我学的的专业刚好可以涉及这个领域，因此，我们团队打算以此为设计的课题，打算利用所学过的知识制作一个简易的贪吃蛇游戏。下面我来介绍这款游戏的设计思路与过程。本系统主要是完成贪吃蛇游戏的基本操作。用户可以自己练习和娱乐。本系统需要满足以下几点要求：1）可以用方向按键来改变蛇的运行方向。2）使用空格按键暂停或继续游戏，并且可在随机的区域产生食物。3）当蛇吃到食物就变成新的蛇体，碰到自己的身体则游戏结束，否则正常运行。

关键词：贪吃蛇；游戏；娱乐；制作

一、关于本游戏的处理流程

二、核心元器件的选择和使用

1）处理芯片。STC12C5A60S2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换（250K/S），针对电机控制，强干扰场合。2）显示屏。12864液晶显示屏是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192個16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。具有低功耗，功能强大等优点，及其适合本课题。

三、本游戏的模块设计

1）搭建硬件：主要是单片机基础外围电路的搭建，按键和单片机的连接，12864和单片机的连接。使用单片机最小系统构建单片机基础外围电路，包括复位、晶振等电路。单片机P0口与12864的三态数据线连接，12864的指令控制端、读写端、使能端分别与单片机的P2.0、P2.1、P2.2连接。2）建立按键扫描函数：在没有用延时函数的按键扫描，打破按键扫描让CPU进行大量无意义的延时的传统。即在案件扫面函数里面加入静态变量，在没按键没按下时，静态变量清零，按键按下后，自增，并与控制值比较，以按键延时，同时每一次进入按键检测函数很快就能出来，为CPU提高运行效率。3）摸清12864指令集功能：基本指令集和扩充指令集。12864提供了两种指令集，以进入汉字显示模式或者图形显示模式，由于本课题需要应用到12864的汉字显示与图形显示，而且12864是带汉字库的液晶显示屏，因此在显示汉子时进入基本指令集，在显示贪吃蛇图形界面时进入扩充指令集。4）建立针对12864的库函数及文件，根据12864的画图地址建立复杂的打点函数。单片机需要与12864通信，需要为12864检忙，需要向12864发送命令，读写数据，以及在贪吃蛇移动过程中，需要为12864在液晶屏上打点，显示贪吃蛇及食物，因此，建立12864的驱动库函数，让程序更具有可读性、可维护性。5）构建贪吃蛇：用打点函数构建贪吃蛇的基本元素，贪吃蛇的食物由定时器产生的随机数生成，随机数种子是用户按下按键的时间。

四、本游戏的主要功能

本系统主要完成一下几个方面的功能：1）开机进入主界面，在主界面中通过按键可以开始游戏，可以进入贪吃蛇难度选择，可以进入排行榜查看最高成绩。2）开始游戏后，如果要退出游戏，则需要按单片机的复位键，继续游戏则按四个方向键，以控制贪吃蛇的移动。3）当贪吃蛇碰到自身身体时，游戏结束，并进入分数结算页面，分数高低由贪吃蛇选择的难度及吃的食物多寡决定。4）进入主界面。

五、本游戏的控制模块

贪吃蛇游戏控制模块主要是单片机引出来的四个轻触按键，上下按键在主界面控制光标上下移动，在贪吃蛇运行时作为贪吃蛇的上下移动方向键，左右按键在主界面作为“返回”“确定”选项。

六、逻辑设计

1）本游戏的主函数模块。游戏的主函数中首先初始化12864以及对产生随机食物位置的定时器初始化。随后进入死循环，随后显示汉字及选择光标，进入主界面，并根据不同的选择，显示不同的字符。当选择完毕，进入游戏，首先创建初始贪吃蛇，然后贪吃蛇移动，贪吃蛇死亡后，计算分数，并显示排行榜。

2）本游戏的按键模块。在游戏的按键模块中，首先根据静态变量判断此模塊在按键按下的情况下进入的次数，次数达标后，根据全局变量的记录，确定所在页面，进行变量操作。

3）LCDl2864显示模块。在主界面，用基本指令集操作。在贪吃蛇移动阶段，是扩充指令集操作模式，此时主要有两个函数，一个是当食物被吃后，通过用户按下键盘所产生的数当作随机数种子生成随机食物位置，另一个是通过按键产生的方向，决定贪吃蛇移动。

4）本游戏的蛇运动控制模块。通过按键提供贪吃蛇移动方向，使用液晶屏打点函数，在液晶屏上面画出贪吃蛇，通过难度控制变量，确定贪吃蛇更新速度，即让贪吃蛇移动速度提供了依据。

七、结语

贪吃蛇在电脑上实现、在手机上实现和在单片机上实现的原理和过程是完全不同的。所需要的基础也不同，在单片机上实现，需要有电路基础和c基础，并要了解液晶控制原理，才能在液晶屏上画图，让贪吃蛇在人们眼中呈现。但是经过不懈的努力，我们将其焊接并调试完成，达到具有可玩性的指标。

参考文献：

[1] （美）塞奇威克著，霍红卫译.算法——C语言实现.机械工业出版社.

[2] 阎石，清华大学电子学教研组.数字电子技术基础.第五版.高等教育出版社.