2020征文-开发板鸿蒙Hi3861之俄罗斯方块小游戏（附源码）

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一、原理

俄罗斯方块相信大家都玩过，首先把场景分成可移动部分、和固定部分;

unsigned short data_blk[16]; //游戏固定部分  
unsigned short data_act[4]; //游戏移动部分  
unsigned char display_blk_data[53] = {0x40,0xff,0x55}; //游戏场景部分用于显示  
unsigned char display_nst_data[17] = {0x40}; //游戏显示将出场的下一个方块  
unsigned char data_nst; //下一个方块的内容  
unsigned int score = 0; //得分  
unsigned int delay = 100000; //下降延时控制速度  
char row_act = -1; //活动方块所在行数  
hi_i2c_data display_blk; //用于显示  
hi_i2c_data display_nst; //用于显示 

 固定场景部分大小为16x12, 用16个无符号short(16位)型表示，仅用到低12位;

可移动部分大小为4x12， 用4个无符号short(16位)型表示，仅用到低12位;

所有的方块(19种)有预定义为block[19][4]，下一个预告用一个无符号char型(0-18)表示19个其中的一个;

通过row_act(活动方块所在行数)控制活动方块向下移动。

二、显示

void display(void) 
{ 
    //show the canvas 
    unsigned short temp; 
    for(unsigned char i=0;i<8;++i) 
    { 
        for(unsigned char j=0;j<12;++j) 
        { 
            for(unsigned char k=0;k<4;++k) 
            { 
                display_blk_data[3+j*4+k] = 0x00; 
                temp = i*2>=row_act && i*2<row_act+4 ? data_blk[i*2]|data_act[i*2-row_act] : data_blk[i*2]; 
                display_blk_data[3+j*4+k] |= temp&1<<j ? img[k] : 0x00; 
                temp = i*2+1>=row_act && i*2<row_act+3 ? data_blk[i*2+1]|data_act[i*2+1-row_act] : data_blk[i*2+1]; 
                display_blk_data[3+j*4+k] |= temp&1<<j ? img[k]<<4 : 0x00; 
            } 
        } 
        oled_write_data(0, i, &display_blk); 
    } 
    //show the nest block 
    for(unsigned char i=0;i<2;++i) 
    { 
        for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
        { 
            for(unsigned char k=0;k<4;++k) 
            { 
                display_nst_data[j*4+k+1] = 0; 
                display_nst_data[j*4+k+1] |= block[data_nst][i*2]&0x10<<j ? img[k] : 0x00; 
                display_nst_data[j*4+k+1] |= block[data_nst][i*2+1]&0x10<<j ? img[k]<<4 : 0x00; 
            } 
        } 
        oled_write_data(64, i+1, &display_nst); 
    } 
    //show the score 
    oled_write_num(64, 7, score, 0); 
} 

 显示函数由三部分组成：游戏场景、下一块预告、分数;

重点介绍一下游戏场景部分：

最外层i循环共8次，每次显示16行中的两行;

第二层j循环共12次，每次处理一行中的一个像素;

第三层k循环把第个游戏像素换算成用于显示的4x4个像素

temp = i*2>=row_act && i*2<row_act+4 ? data_blk[i*2]|data_act[i*2-row_act] : data_blk[i*2]; 

 temp = 行数遇到可移动部分 ? 背景+前景 : 背景;

display_blk_data[3+j*4+k] |= temp&1<<j ? img[k] : 0x00; 

用于显示的像素数据 |= 显性像素? img中的一列 : 不显示;

下一块预告部分与上面类似，相信能举一反三的理解一下;

再简单介绍一下显示分数的部分“void oled_write_num(hi_u8 x, hi_u8 y, unsigned int n, hi_bool zero)"

x y 是要显示的数值所在的坐标，n是要显示的数值，zero是否显示前面的0;

void oled_write_num(hi_u8 x, hi_u8 y, unsigned int n, hi_bool zero)  
{  
unsigned int number = n;  
unsigned char str_num[9];  
for(unsigned char i=0;i<8;++i) 
 
{  
str_num[7-i] = num[number%10];  
number /= 10;  
} 
 
str_num[8] = 0;  
if(zero) 
 
{  
oled_write_string_57(x, y, (hi_u8 *)str_num);  
} 
 
else 
 
{  
hi_u8 *p = str_num;  
for(;*p=='0';++p);  
oled_write_string_57(x, y, p);  
}  
} 

 这部分比较简单相信大家都能理解，把int型按位转换成字符串显示，

如果去除前面的0直接将字符串的起始地址向后移动，直到有非0数字。

如果想仔细研究显示原理请下载附件显示驱动芯片数据手册

三、方块移动

void block_left(void)  
{  
//限制移动代码  
//move to right on screen left  
for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
 
{  
data_act[i]>>=1;  
}  
} 

 直接把活动方块进行移动操作即可，左右原理一样;

就这么简单? 当然不是!

在移动前还要加一些限制：到边界了不能再移动、有固定方块阻挡不能移动

下面就是限制移动代码，如果触发限制移动条件，直接返回，不进行移动操作

//if close to edge give up move  
for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
 
{  
if(data_act[i]&0x0001)  
{  
return;  
} 
 
if((data_act[i]>>1) & data_blk[row_act+i])  
{  
return;  
}  
} 

 这个最烧脑的就是方块的旋转了，发视频前就差旋转函数没有写了，直到昨天才调到合适，

先看一下基础代码： 

static void block_turn(char* arg) 
 
{ 
 
(void)arg; 
 
unsigned short turned[4]={0, 0, 0, 0}; 
 
unsigned char i; 
 
for(i=0;i<12;++i) 
 
{ 
 
if(data_act[0]&1< 
 
{ 
 
break; 
 
} 
 
} 
 
for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
 
{ 
 
for(unsigned char k=0;k<4;++k) 
 
{ 
 
turned[3-j] |= data_act[k]&1<<(i+j) ? 1<<(i+k) : 0; 
 
} 
 
} 
 
for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
 
{ 
 
data_act[j] = turned[j]; 
 
} 
 
} 

 首先是声明一个"turned[4]"用于存放旋转后的方块，为什么不直接在原图旋转呢?

第一个循环从低到高到位扫描找到方块所在列，

第二个循环从找到方块的列取4X4进行行列转置，

第三个循环把旋转后的方块更新到当前活动方块。

重点：前面讲了这是一个基础代码，功能实现了，但有一个问题不得不考虑：旋转后干涉吗?干涉怎么办?

解析：除了上面不会干涉，下左右都可能因为旋转干涉，干涉我就不转了呗。

如图旋转会造成方块下移：

for(unsigned char j=0;turned[0]==0&&j<2;++j) 
   { 
       turned[0] = turned[1]; 
       turned[1] = turned[2]; 
       turned[2] = turned[3]; 
       turned[3] = 0; 
   } 

 如果己经在边上了，可能会造成出界：

for(;turned[0]&1<<12 || turned[1]&1<<12 || turned[2]&1<<12 || turned[3]&1<<12;) 
   { 
       for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
       { 
           turned[j] >>= 1; 
       }    
   } 

 因为是左对齐的，所以左边不会存在这个情况，且只有右边有富裕空间刚好利用一下。

最近再检测一下是否与固定方块干涉：

for(unsigned j=0;j<4;++j) 
{ 
    if(turned[j] & data_blk[row_act+j]) 
    { 
        return; 
    } 
} 

 以上条件都满足了，才能执行最后的更新到当前活动方块，否则放弃旋转。

这也是为什么要事先声明一个“turned[4]“，如果在原图旋转万一干涉了还要转回去!

四、按键的实现(重点)

按键用到了两个接口分别是GPIO5和GPIO8，

void init_key(void) 
 
{ 
 
GpioInit(); 
 
IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_5_GPIO); 
 
GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN); 
 
IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_IO_PULL_NONE); 
 
GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, key_press, NULL); 
 
IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_8_GPIO); 
 
GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN); 
 
IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_PULL_UP); 
 
GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, block_turn, NULL); 
 
} 

 这两个接口还是有区别的，5#口上接了三个按键，8#口上一个按键，分别指定了中断服务函数:

8#比较简单检测到下降沿进行中断服务程序(方块旋转)即前面讲到的“block_turn()”;

5#稍复杂一点，进行中断服务程序后再进行AD转换，通过AD转换检出是哪一个按键被按下，再进行不同的操作

当不同的按键按下时，会通过AD检测到不同的采样值，可以通过计算得到，也可以通过实际采集得到：

读取端口的模拟量值：

hi_u16 read_key(void) 
{ 
    hi_u16 data=0; 
    hi_adc_read(HI_ADC_CHANNEL_2, &data, HI_ADC_EQU_MODEL_4, HI_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 10); 
    return data; 
} 

 用到了自带的“hi_adc_read”，参数分别是(要读取的端口、接收数据的变量、取N次采样平均结果、基准电压、采样间隔)

这里读的是端口2(见原理图)取4次平均值，自动基准电压，10us间隔，

可以是方法还没有完全掌握，更改基准电压没有影响检测值，而且当没有按键按下时应该读到3.3V的电压，却只读到了1.8V的电压。

后面再仔细研究后更新一下。

这里提供计算方法供参考：

当S1按下 采集电压 = 3.3 * 1 / (1+4.7) = 0.578947368V

采集到的值 = 4096 * 1 / (1+4.7) = 718

当S2按下 采集电压 = 3.3 * (1+1) / (1+1+4.7) = 0.985074627

采集到的值 = 4096 * (1+1) / (1+1+4.7) = 1223

以下参考值来源实际采集!

static void key_press(char* arg) 
{ 
    (void)arg; 
    unsigned int ret = read_key(); 
    usleep(500); 
    if (abs(ret - read_key()) > 30) 
    { 
        return; 
    } 
    if(ret>300 && ret<360) 
    { 
        block_left(); 
        return; 
    } 
    if(ret>530 && ret<590) 
    { 
        block_right(); 
        return; 
    } 
} 

 五、自然下降

向下移动就简单多了，直接进行++就OK了。

row_act++; 

但是在加之前也有附加条件，是不是到底了?到底了是不是有满足消除条件的行了?会不会已经到顶行了?

char flag = 0; 
   for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
   { 
       if(data_blk[row_act+i+1] & data_act[i]) 
       { 
           flag = 1; 
           break; 
       } 
   } 
   if(flag || (row_act>11 && data_act[15-row_act]!=0)) 
   { 
       for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
       { 
           data_blk[row_act+i] |= data_act[i]; 
           data_act[i] = block[data_nst][i]; 
       } 
       remove_full(); 
       row_act = -1; 
       data_nst = get_next(); 
       //Game over 
       if(data_blk[0]) 
       { 
           oled_write_string_16(20, 3, (hi_u8 *)"Game over!"); 
           while(1) 
           { 
               usleep(5000); 
           } 
       } 
   } 

 如果到底了(不管是到游戏场景的底部，还是遇到固定的方块)当前活动方法结束

当前活动划到固定方块，重新在顶部生成新的方块;

一个方块落定后要判断是否有满足可消除的行，如果有消除;

如果最顶行都被固定方块填充的时候判定“Game over!”。

如果有人还没有配置好开发环境，也可以下载我编译好的，直接用HiBurn烧进行去可以玩了! 

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