最新基于stm32的游戏设计--毕业论文

摘要近年来，掌上游戏机一直非常火爆。从较早的gameboy到现在高端的psp，掌上游戏机一直备受人们青睐。现在嵌入式行业发展很快，微控制器的性能也越来越强大，也使得制作一台掌上游戏机难度降低。基于此本设计基于STM32芯片设计了一款掌上游戏机。主要设计内容包括游戏机的硬件和软件设计。主要的应用模块和电路包括STM32核心电路、TFTLCD显示屏、陀螺仪（加速度计）传感器、独立按键、USB转串口芯片等。本设计的一个特点就是可以下载程序到STM32芯片中，所以这款掌上游戏机也是一个STM32的开发板，使用者可以使用该系统自行开发游戏和学习单片机的使用。本设计制作完成，经过多次试验测试，系统正常工作，娱乐性较高。关键词：STM32；掌上游戏机；开发板AbstractInrecentyears,handheldgamehasbeenverypopular.Gameboyfromanearlierendtothecurrentpsp,handheldgamehasattractedpeopleofallages.Nowembeddedindustrydevelopedrapidly,theperformanceofthemicrocontrollermorepowerful,butalsomakestheproductionofahandheldvideogametoreducethedifficulty.ThedesignisbasedontheSTM32chipbasedonthedesignofahandheldgame.ThemaindesignelementsincludingGamehardwareandsoftwaredesign.Themainapplicationmodules,andcircuitsincludingSTM32corecircuit,TFTLCDdisplay,gyroscope(accelerometers)sensor,separatebuttons,USBtoserialchiplike.OnefeatureofthisdesignisthatyoucandownloadtoSTM32chip,sothisisahandheldgameconsoleSTM32developmentboard,theusercanusethesystemself-developedgamesandlearningmicrocontrollers.Thedesigniscompleted,afterseveraltrialstesting,thesystemisworkingproperly,entertaininghigh.Keywords:STM32;Handheldgame;developmentboard目录1绪论.............................................................................11.1设计背景.....................................................11.2设计意义.....................................................11.3国内外研究现状...............................................21.4本设计所做工作...............................................31.5本章小结.....................................................32系统方案设计.....................................................................42.1系统结构框图.................................................42.2系统主控芯片介绍.............................................42.3显示屏介绍...................................................62.4操作方式介绍.................................................92.5下载模块设计................................................102.6本章小结....................................................113系统硬件设计....................................................................123.1STM32核心电路..............................................123.2LCD显示模块电路............................................133.3按键电路....................................................143.4陀螺仪接口电路..............................................153.5程序下载电路................................................163.6供电电路....................................................183.7系统电路原理图与PCB........................................193.8本章小结....................................................194系统软件设计....................................................................204.1keil开发环境介绍...........................................204.2主程序设计..................................................204.3中断程序设计................................................224.4游戏程序设计................................................234.5输入信号检测程序设计........................................244.6本章小结....................................................255系统调试与功能测试..............................................................265.1系统调试....................................................265.1.1硬件检测..............................................265.1.2软件调试..............................................265.2系统功能测试................................................275.2.1测试步骤..............................................275.2.2测试结果..............................................295.3本章小结....................................................316结论与展望......................................................................326.1结论........................................................326.2展望........................................................327致谢............................................................................33参考文献...........................................................................34附录A：英文原文...................................................................35附录B：中文翻译...................................................................42附录C：原理图和PCB................................................................481绪论1.1设计背景近年来，社会发展十分迅速，我国的经济、科技等各领域都发展非常快，特别是以计算机技术、软件、通信等为核心的高新技术产业取得了十分迅速的发展。随着手机、电脑等各种智能产品产业的腾飞，嵌入式系统也深入到我们日常生活的方方面面。不仅仅是在日常生活当中我们离不开嵌入式产品，在工业、农业等各个领域都需要嵌入式产品的支持，嵌入式系统为人们的生活带来便捷，为工业、农业等生产提高效率[1]。嵌入式行业的兴起也带动了软件行业的发展，因为一个完整的嵌入式系统离不开硬件和软件的结合。单片机系统也属于嵌入式系统中的一种，它因为可靠性高、成本低、功能强大等因素，被广泛应用在工业、农业以及我们的日常生活之中。单片机不仅可以开发工业类产品，也经常用于开发消费类的电子产品，如电子表、MP3、MP4、掌上游戏机等等。如今掌上游戏机非常盛行，从繁华的城市到宁静的乡村，从成年人到小孩，都喜爱玩游戏机。游戏机带给人们成功的兴奋和失败懊恼，给人们一种现实生活无法满足的奇妙体验。除了顺应嵌入式开发热门的潮流和游戏机热门潮流以外，开发此游戏机还有以下几点原因：1.当下城市中的人们生活节奏快，压力大，需要通过游戏等娱乐方式来消遣。而此款游戏机设计成可以玩一些经典的小游戏，让人们在怀旧中体验游戏的乐趣。2.此游戏机也被设计成小型的开发板，而且硬件软件等资源将会在设计完成后开源，所有人都可以自己开发游戏，可以利用此游戏机学习嵌入式开发，可谓寓教于乐。结合上述几点，我认为此项目有着巨大发展潜力。1.2设计意义掌上游戏机诞生于上世纪80年代，最早的掌机系列是由Mattel公司推出的掌机系列，但是真正意义上的掌上游戏机室任天堂的Game&Watch系列。Game&Watch系列掌机把游戏的乐趣带到了广大的玩家身边。它也是第一款只有手掌大小的游戏机。从此以后，各个游戏硬件公司都相继推出了自己的掌上游戏机。由于掌上游戏机的硬件、软件速度发展十分迅速，所以游戏的趣味性和掌机的可玩性也得到大幅度提升。掌上游戏机一度成为游戏界的热门。由于现代半导体技术飞速发展，所以现在的处理器更新速度非常快。从早期的51单片机到现在的高级ARM处理器，微控制器从8位发展到32、64位，主频也从几MHz到现在的几GHz。