基于嵌入式系統(tǒng)的2048工程實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、等級(jí):工程實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目名稱物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化1301姓名黃奎倫學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師汪超,謝一峰（粵嵌）2016年12月24日目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第1章實(shí)訓(xùn)目的與任務(wù)1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1.1工程實(shí)踐訓(xùn)練目的1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第2章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1 HYPERLINK l

2、bookmark12 o Current Document 2.1嵌入式系統(tǒng)1 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2.2Linux操作系統(tǒng)介紹1 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.3交叉開(kāi)發(fā)2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2.4SecureCRT的設(shè)置與連接2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2.5C程序的交叉編譯及運(yùn)行2 HYPERLINK l bookmark22 o Curren

3、t Document 2.6函數(shù)的定義3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 2.7Linux文件IO函數(shù)3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 2.8LCD顯示原理4 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 第3章2048游戲的設(shè)計(jì)流程圖4 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 第4章相關(guān)的c語(yǔ)言游戲程序5 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第5章2048游戲

4、展示21 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 第6章游戲測(cè)試22 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 6.1測(cè)試的意義22 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 6.2測(cè)試過(guò)程22 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 心得體會(huì)22電氣信息學(xué)院工程實(shí)踐訓(xùn)練評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)23 第1章實(shí)訓(xùn)目的與任務(wù)1.1工程實(shí)踐訓(xùn)練目的本次自動(dòng)化工程實(shí)踐訓(xùn)練第一部分是實(shí)訓(xùn)裝置的使用說(shuō)明，講述了系統(tǒng)的組成、硬件的特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)、軟件的使

5、用介紹。第二部分是實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目部分，敘述了實(shí)訓(xùn)的原理、步驟及注意事項(xiàng)等。通過(guò)對(duì)實(shí)訓(xùn)裝置各個(gè)儀表的原理、工作情況及實(shí)驗(yàn)原理、軟硬件的詳細(xì)介紹，通過(guò)實(shí)際操作讓我們對(duì)復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，又有益于我們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的了解。培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，進(jìn)一步提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。1.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求輕松的益智游戲?qū)徑馍顗毫φ{(diào)節(jié)情緒具有重要的意義。2048這款小游戲是一款流行的數(shù)字游戲，游戲設(shè)計(jì)初衷是一款益智類的游戲，其特點(diǎn)在于輕松，簡(jiǎn)單，有趣。因此，開(kāi)發(fā)要求做到各項(xiàng)功能要完備、操作要簡(jiǎn)便、易學(xué)易用。所以本周的工程實(shí)訓(xùn)要求自己設(shè)計(jì)一個(gè)2048小游戲，以及學(xué)習(xí)關(guān)于嵌入式的

6、基本入門知識(shí)。第2章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)2.1嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，以適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.2Linux操作系統(tǒng)介紹Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng)，其創(chuàng)始人為美國(guó)著名黑客一林納斯托瓦茲。它能運(yùn)行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，且支持32位和64位硬件，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的系統(tǒng)軟件，它用于有效地管理系統(tǒng)資源，并為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了便利的環(huán)境。ubuntu是一個(gè)基于linux的免費(fèi)開(kāi)源桌面PC操作系統(tǒng)。2.3交叉

7、開(kāi)發(fā)一般來(lái)說(shuō)，研發(fā)嵌入式產(chǎn)品，由于從產(chǎn)品成本及功能專用性角度出發(fā)考慮。嵌入式產(chǎn)品一般只有程序的運(yùn)行環(huán)境，而并沒(méi)有程序的編譯開(kāi)發(fā)環(huán)境。所以，我們一般在通用電腦上用各種編譯開(kāi)發(fā)軟件把程序編譯調(diào)試好后，再下載到開(kāi)發(fā)板或相關(guān)產(chǎn)品上去運(yùn)行。這個(gè)過(guò)程，我們稱之為交叉開(kāi)發(fā)。2.4SecureCRT的設(shè)置與連接獲取連接上的端口號(hào)用串口線連接好開(kāi)發(fā)板后，啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板。在設(shè)備管理器中，查找識(shí)別出的端口。若不能正確識(shí)別端口(有感嘆號(hào))，則需要安裝驅(qū)動(dòng)。SecureCRT的設(shè)置點(diǎn)擊快速連接，并進(jìn)行設(shè)置協(xié)議：Serial端口：你電腦識(shí)別出的端口號(hào)波特率：115200把數(shù)據(jù)流控制中的RTS/CTS(R)勾去掉其它保持默認(rèn)設(shè)

8、置2.5C程序的交叉編譯及運(yùn)行由于ARM處理器與Inter處理器其設(shè)計(jì)架構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別。所以要在arm開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行的程序，則必須要用專用的編譯器來(lái)編譯。在文本編輯軟件中編寫好C源代碼文件，并保存到共享文件夾中。=hello.c在Ubuntu系統(tǒng)的共享目錄中，用arm-linux-gcc編譯器對(duì)hello.c進(jìn)行編譯，使生成一個(gè)可執(zhí)行程序。arm-linux-gcchello.c-ohello=hello下載到開(kāi)發(fā)板中rz運(yùn)行hello這個(gè)程序chmod+xhello./hello2.6函數(shù)的定義返回類型函數(shù)名（輸入?yún)?shù)列表）函數(shù)語(yǔ)句；/指令序列。返回類型:函數(shù)返回值（return語(yǔ)句后面那個(gè)表達(dá)

9、式值的類型）一般是單值類型，函數(shù)也可以沒(méi)有返回值（void）函數(shù)名：C語(yǔ)言標(biāo)識(shí)符。把一個(gè)名字與特定的功能模塊相關(guān)聯(lián)輸入?yún)?shù)列表:功能模塊的輸入。格式如下:參數(shù)類型參數(shù)名1，參數(shù)類型2參數(shù)2，函數(shù)也可以沒(méi)有參數(shù)。主調(diào)函數(shù)：調(diào)用其他函數(shù)的函數(shù)被調(diào)函數(shù)：被別人調(diào)用的函數(shù)“實(shí)際參數(shù)”：在函數(shù)調(diào)用過(guò)程中，主調(diào)函數(shù)傳遞給被調(diào)函數(shù)的輸入?yún)?shù)值，我們稱之為“實(shí)際參數(shù)”，簡(jiǎn)稱”實(shí)參”。“形式參數(shù)”:函數(shù)定義時(shí)，參數(shù)列表中的參數(shù)。我們稱之為”形式參數(shù)”，簡(jiǎn)稱”形參”。2.7Linux文件IO函數(shù)#include#include#includeopen用來(lái)打開(kāi)一個(gè)文件intopen（constchar*pathna

10、me,intflags）pathname:要打開(kāi)或創(chuàng)建的文件名（帶路徑名）flags:打開(kāi)標(biāo)志。告訴系統(tǒng)，是以何種方式打開(kāi)這個(gè)文件O_RDONLY:readonlyO_WRONLY:writeonlyO_RDWR:read/write以上三個(gè)標(biāo)志選其一。返回值:如果成功返回文件描述符（0,后續(xù)所有對(duì)文件的操作都必須通過(guò)它，因?yàn)樗磉@個(gè)文件。）失敗返回-1,并且errno被設(shè)置。2.8LCD顯示原理屏幕由y行且每行x個(gè)像素點(diǎn)的矩陣組成；在屏幕上顯示圖像，就是給每個(gè)像素點(diǎn)顯示一種顏色。顏色值，可以量化:Color=xGreen+yBlue+zRed我們向屏幕設(shè)備文件/dev/fb0中寫入各點(diǎn)顏色

11、值就可以讓屏幕顯示相應(yīng)的圖片了第3章2048游戲的設(shè)計(jì)流程圖第4章相關(guān)的c語(yǔ)言游戲程序#include#include#include#include#include/*perror,errno,.*/#include/*abs的頭文件*/#include/*printf*/#include#include#include#include/*time*/#include#defineLCD_WIDTH800#defineLCD_HEIGHT480#defineLCD_BYTESPERPIXEL4/每個(gè)像素點(diǎn)占幾個(gè)字節(jié)#defineLCD_SIZE(LCD_WIDTH*LCD_HEIGHT*LC

12、D_BYTESPERPIXEL)#defineMATRIX_X0#defineMATRIX_Y0#definePIECE_SIZE0/整個(gè)棋盤的左上角頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)0/整個(gè)棋盤的左上角頂點(diǎn)的y軸坐標(biāo)100/棋子的像素點(diǎn)大小#defineBOARDSIZE4/整個(gè)棋盤的大小BORADSIZE*BOARDSIZE#defineMOVE_LEFT1#defineMOVE_RIGHT2#defineMOVE_UP3#defineMOVE_DOWN4unsignedcharbmpdataLCD_SIZE;/讀bmp圖片數(shù)據(jù)臨時(shí)數(shù)組intgame_over=0;/游戲結(jié)束的標(biāo)志，1表示游戲結(jié)束/0表示游戲

13、不結(jié)束/棋盤矩陣intmatrixBOARDSIZEBOARDSIZE=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;int*plcd=NULL;/指向framebuffer(屏幕顯存第一個(gè)點(diǎn)的內(nèi)存)/*lcd_draw_point:在屏幕坐為(x,y)這個(gè)點(diǎn)，填充color這個(gè)顏色值。x:x軸坐標(biāo)y:y軸坐標(biāo)color:要填充的辨色值返回值:無(wú)返回值。*/voidlcd_draw_point(intx,inty,intcolor)int*p=plcd;if(x=0&x=0&y=0&x0+w=0&y0+h=0&h=0)inti,j;for(i=x0;ix0+w;i+)for(

14、j=y0;jy0+h;j+)LCD_draw_point(i,j,color);elseprintf(drawdectfailed!x0=%dy0=%dw=%dh=%dn,x0,y0,w,h);/將所有的圖片名保存到一個(gè)數(shù)組中constchar*bmpfiles=military_font_7_2.bmp,/2military_font_7_4.bmp,/4military_font_7_8.bmp,/8military_font_7_16.bmp,/16military_font_7_32.bmp,military_font_7_64.bmp,military_font_7_128.bmp,

15、military_font_7_256.bmp,military_font_7_512.bmp,military_font_7_1024.bmp,military_font_7_2048.bmp,military_font_7_4096.bmp,military_font_7_8192.bmp,military_font_7_16384.bmp,military_font_7_32768.bmp,military_font_7_65536.bmp,;/*get_bmpfiles_index:根據(jù)你要顯示的數(shù)字(2,4,816,.)返回你對(duì)應(yīng)的文件名的下標(biāo)返回值:返回x對(duì)應(yīng)的文件名在數(shù)組bmpf

16、iles的下標(biāo)*/intget_bmpfiles_index(intx)/*draw_bmp_byname:把一張bmp圖片顯示在屏幕上特定的位置bmpfile:要顯示的bmp圖片的文件名x0:在屏幕上顯示的左上角頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)y0:在屏幕上顯示的左上角頂點(diǎn)的y軸坐標(biāo)w:位圖寬度h:位圖高度返回值:無(wú)返回值.*/voiddraw_bmp_byname(constchar*bmpfile,intx0,inty0,intw,inth)intfd;intx,y;fd=open(bmpfile,O_RDONLY);if(fd=-1)perror(openbmpfileerror:);return;ls

17、eek(fd,54,SEEK_SET);read(fd,bmpdata,w*h*3);close(fd);inti=0;for(y=0;yh;y+)unsignedcharr,g,b;intcolor;for(x=0;xw;x+)已知圖片色深為24位b=bmpdatai+;g=bmpdatai+;r=bmpdatai+;color=(r16)|(g8)|b;lcd_draw_point(x0+x,y0+(h-1-y),color);/*draw_matrix:把棋盤矩陣在屏幕上顯示出來(lái)*/voiddraw_matrix()inti,j;for(i=0;iBOARDSIZE;i+)for(j=0

18、;j=1,x=3intx=(random()%3)+1;inti;for(i=0;i30)&(abs_x2*abs_y)close(fd);returnMOVE_RIGHT;elseif(x_cz2*abs_y)close(fd);returnMOVE_LEFT;elseif(y_cz30)&(abs_y2*abs_x)close(fd);returnMOVE_UP;elseif(y_cz2*abs_x)close(fd);returnMOVE_DOWN;elsex1=y1=-1;continue;close(fd);/*change_matrix:根據(jù)手指滑動(dòng)(direction),變換棋盤

19、矩陣*/intchange_matrix()value=matrixij; intdirection=get_finger_direction();if(direction=MOVE_LEFT)fin_left();elseif(direction=MOVE_RIGHT)fin_right();elseif(direction=MOVE_UP)fin_up();elsefin_down();/*fineft:手指左劃后棋子移動(dòng)及合并的方式*/voidfin_left()/intfin=get_finger_direction();inti,j;/i為矩陣行下標(biāo)，j為矩陣列下標(biāo)intvalue,

20、save_zero;for(i=0;iBOARDSIZE;i+)value=0;save_zero=0;for(j=0;jBOARDSIZE;j+)if(matrixij=0)continue;if(value=0)elseif(value=matrixij)合并 matrixisave_zero+=value*2;value=0;elsematrixisave_zero+=value;value=matrixij;matrixij=0;if(value!=0)matrixisave_zero=value;/*fin_right:手指上劃后棋子移動(dòng)及合并的方式*/voidfin_right()

21、inti,j;/i為矩陣行下標(biāo)，j為矩陣列下標(biāo)intvalue;intsave_zero;for(i=0;i=0;j-)if(matrixij=0)continue;if(value=0)value=matrixij;elseif(value=matrixij)value=matrixij; value=matrixij; matrixisave_zero-=2*value;value=0;elsematrixisave_zero-=value;value=matrixij;matrixij=0;if(value!=0)matrixisave_zero=value;/*fin_up:手指上劃后

22、棋子移動(dòng)及合并的方式*/voidfin_up()inti,j;/i為矩陣行下標(biāo)，j為矩陣列下標(biāo)intvalue;intsave_zero;for(j=0;jBOARDSIZE;j+)value=0;save_zero=0;for(i=0;iBOARDSIZE;i+)if(matrixij=0)continue;if(value=0)elseif(value=matrixij)matrixsave_zero+j=2*value;value=0;elsematrixsave_zero+j=value;value=matrixij;matrixij=0;if(value!=0)matrixsave_

23、zeroj=value;/*fin_down:手指上劃后棋子移動(dòng)及合并的方式*/voidfin_down()inti,j;/i為矩陣行下標(biāo)，j為矩陣列下標(biāo)intvalue;intsave_zero;for(j=0;j=0;i-)if(matrixij=0)continue;if(value=0)else if(value=matrixij)matrixsave_zero-j=2*value;value=0;elsematrixsave_zero-j=value;value=matrixij;matrixij=0;if(value!=0)matrixsave_zeroj=value;/*move

24、_judge:判斷是否還能移動(dòng)returnvalue:1gameover0continue*/intmove_judge()inti,j;if(get_zero_num()!=0)return0;for(i=0;iBOARDSIZE;i+)for(j=0;jBOARDSIZE;j+)if(j!=BOARDSIZE-1)if(matrixij=matrixij+1)return0;if(i!=BOARDSIZE-1)if(matrixij=matrixi+1j)return0;return1;/*rand1_matrix:移動(dòng)之后隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字填充到任意一個(gè)0的位置上*/voidrand_ma

25、trix()intpos=(random()%get_zero_num()+1;ints=2,4,8,2;ints_i=(random()%4);set_matrix(pos,ss_i);draw_matrix();主函數(shù)intmain()intfd;/*step1:打開(kāi)屏幕*/fd=open(/dev/fb0,O_RDWR);if(fd=-1)perror(openfb0failed:);return-1;/*step2:mmap*/plcd=mmap(NULL,/第一個(gè)參數(shù)，為映射后的內(nèi)存地址，為NULL，表示讓操作系統(tǒng)自行分配800*480*4,/第二個(gè)參數(shù)，為映射的長(zhǎng)度。PROT_WR

26、ITE,/第三個(gè)參數(shù)，為映射內(nèi)存區(qū)域的權(quán)限MAP_SHARED,/第四個(gè)參數(shù)，為映射標(biāo)志，sharedfd,/第五個(gè)參數(shù)，為文件描述符，表示您要/映射哪個(gè)文件0/第六個(gè)參數(shù)為偏移量，表示您要從文件的/哪個(gè)位置開(kāi)始映射);lcd_draw_dect(O,0,800,480,Oxffffff);/畫(huà)背景srandom(time(NULL);/設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子，種子一樣，產(chǎn)生的/隨機(jī)數(shù)是一樣的init_matrix();初始化棋盤，并在任意x個(gè)位置，填充x個(gè)數(shù)字，并顯示while(game_over=0)/游戲沒(méi)結(jié)束/*step1:把原來(lái)的矩陣的值保存在matrix_vi數(shù)組中*/intmatrix_

27、v1BOARDSIZEBOARDSIZE;inti,j;for(i=0;iBOARDSIZE;+i)for(j=0;jBOARDSIZE;+j)matrix_v1ij=matrixij;/*step2:變換矩陣*/change_matrix();/*step3:檢查矩陣是否有變動(dòng)*/intflag=0;/矩陣是否有變化標(biāo)志位for(i=0;iBOARDSIZE;+i)for(j=0;jBOARDSIZE;+j)if(matrix_v1ij!=matrixij)flag=1;i=j=BOARDSIZE;if(flag)/矩陣有變動(dòng)rand_matrix();draw_matrix();else/矩陣沒(méi)有變動(dòng)draw_matrix();/*step4:判斷游戲是否結(jié)束*/game_over=move_judge();printf(GameOver);munmap(plcd,800*480*4);close(fd);第5章2048游戲展示xueba_2BMP文件39.1KBBxueba_16BMP文井39.1KBxueba_12SBMPn39.1KBxueba_1024BMP文件39.1KB圖1學(xué)霸版2048游戲xueba_4BMP文件I39.1KBxueba_32BMP文件39.1KExueLa_258BMP文件3