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;

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. unsigned short data_blk[16]; //游戏固定部分  
    2. 
  
  
  
  
  2. unsigned short data_act[4]; //游戏移动部分  
    3. 
  
  
  
  
  3. unsigned char display_blk_data[53] = {0x40,0xff,0x55}; //游戏场景部分用于显示  
    4. 
  
  
  
  
  4. unsigned char display_nst_data[17] = {0x40}; //游戏显示将出场的下一个方块  
    5. 
  
  
  
  
  5. unsigned char data_nst; //下一个方块的内容  
    6. 
  
  
  
  
  6. unsigned int score = 0; //得分  
    7. 
  
  
  
  
  7. unsigned int delay = 100000; //下降延时控制速度  
    8. 
  
  
  
  
  8. char row_act = -1; //活动方块所在行数  
    9. 
  
  
  
  
  9. hi_i2c_data display_blk; //用于显示  
    10. 
  
  
  
  
  10. hi_i2c_data display_nst; //用于显示 
    11.

 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

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. void display(void) 
    2. 
  
  
  
  
  2. { 
    3. 
  
  
  
  
  3.     //show the canvas 
    4. 
  
  
  
  
  4.     unsigned short temp; 
    5. 
  
  
  
  
  5.     for(unsigned char i=0;i<8;++i) 
    6. 
  
  
  
  
  6.     { 
    7. 
  
  
  
  
  7.         for(unsigned char j=0;j<12;++j) 
    8. 
  
  
  
  
  8.         { 
    9. 
  
  
  
  
  9.             for(unsigned char k=0;k<4;++k) 
    10. 
  
  
  
  
  10.             { 
    11. 
  
  
  
  
  11.                 display_blk_data[3+j*4+k] = 0x00; 
    12. 
  
  
  
  
  12.                 temp = i*2>=row_act && i*2
  
  
  
  
  13.                 display_blk_data[3+j*4+k] |= temp&1<
  
  
  
  
  14.                 temp = i*2+1>=row_act && i*2
  
  
  
  
  15.                 display_blk_data[3+j*4+k] |= temp&1<
  
  
  
  
  16.             } 
    17. 
  
  
  
  
  17.         } 
    18. 
  
  
  
  
  18.         oled_write_data(0, i, &display_blk); 
    19. 
  
  
  
  
  19.     } 
    20. 
  
  
  
  
  20.     //show the nest block 
    21. 
  
  
  
  
  21.     for(unsigned char i=0;i<2;++i) 
    22. 
  
  
  
  
  22.     { 
    23. 
  
  
  
  
  23.         for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
    24. 
  
  
  
  
  24.         { 
    25. 
  
  
  
  
  25.             for(unsigned char k=0;k<4;++k) 
    26. 
  
  
  
  
  26.             { 
    27. 
  
  
  
  
  27.                 display_nst_data[j*4+k+1] = 0; 
    28. 
  
  
  
  
  28.                 display_nst_data[j*4+k+1] |= block[data_nst][i*2]&0x10<
  
  
  
  
  29.                 display_nst_data[j*4+k+1] |= block[data_nst][i*2+1]&0x10<
  
  
  
  
  30.             } 
    31. 
  
  
  
  
  31.         } 
    32. 
  
  
  
  
  32.         oled_write_data(64, i+1, &display_nst); 
    33. 
  
  
  
  
  33.     } 
    34. 
  
  
  
  
  34.     //show the score 
    35. 
  
  
  
  
  35.     oled_write_num(64, 7, score, 0); 
    36. 
  
  
  
  
  36. } 
    37.

 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

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. temp = i*2>=row_act && i*2

 temp = 行数遇到可移动部分 ? 背景+前景 : 背景;

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. display_blk_data[3+j*4+k] |= temp&1<

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;

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. void oled_write_num(hi_u8 x, hi_u8 y, unsigned int n, hi_bool zero)  
    2. 
  
  
  
  
  2. {  
    3. 
  
  
  
  
  3. unsigned int number = n;  
    4. 
  
  
  
  
  4. unsigned char str_num[9];  
    5. 
  
  
  
  
  5. for(unsigned char i=0;i<8;++i) 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. {  
    8. 
  
  
  
  
  8. str_num[7-i] = num[number%10];  
    9. 
  
  
  
  
  9. number /= 10;  
    10. 
  
  
  
  
  10. } 
    11. 
  
  
  
  
  11.  
    12. 
  
  
  
  
  12. str_num[8] = 0;  
    13. 
  
  
  
  
  13. if(zero) 
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. {  
    16. 
  
  
  
  
  16. oled_write_string_57(x, y, (hi_u8 *)str_num);  
    17. 
  
  
  
  
  17. } 
    18. 
  
  
  
  
  18.  
    19. 
  
  
  
  
  19. else 
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. {  
    22. 
  
  
  
  
  22. hi_u8 *p = str_num;  
    23. 
  
  
  
  
  23. for(;*p=='0';++p);  
    24. 
  
  
  
  
  24. oled_write_string_57(x, y, p);  
    25. 
  
  
  
  
  25. }  
    26. 
  
  
  
  
  26. } 
    27.

 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

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. void block_left(void)  
    2. 
  
  
  
  
  2. {  
    3. 
  
  
  
  
  3. //限制移动代码  
    4. 
  
  
  
  
  4. //move to right on screen left  
    5. 
  
  
  
  
  5. for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. {  
    8. 
  
  
  
  
  8. data_act[i]>>=1;  
    9. 
  
  
  
  
  9. }  
    10. 
  
  
  
  
  10. } 
    11.

 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

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. //if close to edge give up move  
    2. 
  
  
  
  
  2. for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
    3. 
  
  
  
  
  3.  
    4. 
  
  
  
  
  4. {  
    5. 
  
  
  
  
  5. if(data_act[i]&0x0001)  
    6. 
  
  
  
  
  6. {  
    7. 
  
  
  
  
  7. return;  
    8. 
  
  
  
  
  8. } 
    9. 
  
  
  
  
  9.  
    10. 
  
  
  
  
  10. if((data_act[i]>>1) & data_blk[row_act+i])  
    11. 
  
  
  
  
  11. {  
    12. 
  
  
  
  
  12. return;  
    13. 
  
  
  
  
  13. }  
    14. 
  
  
  
  
  14. } 
    15.

 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： 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. static void block_turn(char* arg) 
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. (void)arg; 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. unsigned short turned[4]={0, 0, 0, 0}; 
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. unsigned char i; 
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. for(i=0;i<12;++i) 
    12. 
  
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  
  13. { 
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. if(data_act[0]&1< 
    16. 
  
  
  
  
  16.  
    17. 
  
  
  
  
  17. { 
    18. 
  
  
  
  
  18.  
    19. 
  
  
  
  
  19. break; 
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. } 
    22. 
  
  
  
  
  22.  
    23. 
  
  
  
  
  23. } 
    24. 
  
  
  
  
  24.  
    25. 
  
  
  
  
  25. for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
    26. 
  
  
  
  
  26.  
    27. 
  
  
  
  
  27. { 
    28. 
  
  
  
  
  28.  
    29. 
  
  
  
  
  29. for(unsigned char k=0;k<4;++k) 
    30. 
  
  
  
  
  30.  
    31. 
  
  
  
  
  31. { 
    32. 
  
  
  
  
  32.  
    33. 
  
  
  
  
  33. turned[3-j] |= data_act[k]&1<<(i+j) ? 1<<(i+k) : 0; 
    34. 
  
  
  
  
  34.  
    35. 
  
  
  
  
  35. } 
    36. 
  
  
  
  
  36.  
    37. 
  
  
  
  
  37. } 
    38. 
  
  
  
  
  38.  
    39. 
  
  
  
  
  39. for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
    40. 
  
  
  
  
  40.  
    41. 
  
  
  
  
  41. { 
    42. 
  
  
  
  
  42.  
    43. 
  
  
  
  
  43. data_act[j] = turned[j]; 
    44. 
  
  
  
  
  44.  
    45. 
  
  
  
  
  45. } 
    46. 
  
  
  
  
  46.  
    47. 
  
  
  
  
  47. } 
    48.

 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：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. for(unsigned char j=0;turned[0]==0&&j<2;++j) 
    2. 
  
  
  
  
  2.    { 
    3. 
  
  
  
  
  3.        turned[0] = turned[1]; 
    4. 
  
  
  
  
  4.        turned[1] = turned[2]; 
    5. 
  
  
  
  
  5.        turned[2] = turned[3]; 
    6. 
  
  
  
  
  6.        turned[3] = 0; 
    7. 
  
  
  
  
  7.    } 
    8.

 如果己经在边上了，可能会造成出界：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. for(;turned[0]&1<<12 || turned[1]&1<<12 || turned[2]&1<<12 || turned[3]&1<<12;) 
    2. 
  
  
  
  
  2.    { 
    3. 
  
  
  
  
  3.        for(unsigned char j=0;j<4;++j) 
    4. 
  
  
  
  
  4.        { 
    5. 
  
  
  
  
  5.            turned[j] >>= 1; 
    6. 
  
  
  
  
  6.        }    
    7. 
  
  
  
  
  7.    } 
    8.

 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：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. for(unsigned j=0;j<4;++j) 
    2. 
  
  
  
  
  2. { 
    3. 
  
  
  
  
  3.     if(turned[j] & data_blk[row_act+j]) 
    4. 
  
  
  
  
  4.     { 
    5. 
  
  
  
  
  5.         return; 
    6. 
  
  
  
  
  6.     } 
    7. 
  
  
  
  
  7. } 
    8.

 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，

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. void init_key(void) 
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. { 
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. GpioInit(); 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_5_GPIO); 
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN); 
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_IO_PULL_NONE); 
    12. 
  
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  
  13. GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_5, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, key_press, NULL); 
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_8_GPIO); 
    16. 
  
  
  
  
  16.  
    17. 
  
  
  
  
  17. GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN); 
    18. 
  
  
  
  
  18.  
    19. 
  
  
  
  
  19. IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_PULL_UP); 
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, block_turn, NULL); 
    22. 
  
  
  
  
  22.  
    23. 
  
  
  
  
  23. } 
    24.

 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：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. hi_u16 read_key(void) 
    2. 
  
  
  
  
  2. { 
    3. 
  
  
  
  
  3.     hi_u16 data=0; 
    4. 
  
  
  
  
  4.     hi_adc_read(HI_ADC_CHANNEL_2, &data, HI_ADC_EQU_MODEL_4, HI_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 10); 
    5. 
  
  
  
  
  5.     return data; 
    6. 
  
  
  
  
  6. } 
    7.

 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!

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. static void key_press(char* arg) 
    2. 
  
  
  
  
  2. { 
    3. 
  
  
  
  
  3.     (void)arg; 
    4. 
  
  
  
  
  4.     unsigned int ret = read_key(); 
    5. 
  
  
  
  
  5.     usleep(500); 
    6. 
  
  
  
  
  6.     if (abs(ret - read_key()) > 30) 
    7. 
  
  
  
  
  7.     { 
    8. 
  
  
  
  
  8.         return; 
    9. 
  
  
  
  
  9.     } 
    10. 
  
  
  
  
  10.     if(ret>300 && ret<360) 
    11. 
  
  
  
  
  11.     { 
    12. 
  
  
  
  
  12.         block_left(); 
    13. 
  
  
  
  
  13.         return; 
    14. 
  
  
  
  
  14.     } 
    15. 
  
  
  
  
  15.     if(ret>530 && ret<590) 
    16. 
  
  
  
  
  16.     { 
    17. 
  
  
  
  
  17.         block_right(); 
    18. 
  
  
  
  
  18.         return; 
    19. 
  
  
  
  
  19.     } 
    20. 
  
  
  
  
  20. } 
    21.

 五、自然下降

向下移动就简单多了，直接进行++就OK了。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. row_act++; 
    2.

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?

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. char flag = 0; 
    2. 
  
  
  
  
  2.    for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
    3. 
  
  
  
  
  3.    { 
    4. 
  
  
  
  
  4.        if(data_blk[row_act+i+1] & data_act[i]) 
    5. 
  
  
  
  
  5.        { 
    6. 
  
  
  
  
  6.            flag = 1; 
    7. 
  
  
  
  
  7.            break; 
    8. 
  
  
  
  
  8.        } 
    9. 
  
  
  
  
  9.    } 
    10. 
  
  
  
  
  10.    if(flag || (row_act>11 && data_act[15-row_act]!=0)) 
    11. 
  
  
  
  
  11.    { 
    12. 
  
  
  
  
  12.        for(unsigned char i=0;i<4;++i) 
    13. 
  
  
  
  
  13.        { 
    14. 
  
  
  
  
  14.            data_blk[row_act+i] |= data_act[i]; 
    15. 
  
  
  
  
  15.            data_act[i] = block[data_nst][i]; 
    16. 
  
  
  
  
  16.        } 
    17. 
  
  
  
  
  17.        remove_full(); 
    18. 
  
  
  
  
  18.        row_act = -1; 
    19. 
  
  
  
  
  19.        data_nst = get_next(); 
    20. 
  
  
  
  
  20.        //Game over 
    21. 
  
  
  
  
  21.        if(data_blk[0]) 
    22. 
  
  
  
  
  22.        { 
    23. 
  
  
  
  
  23.            oled_write_string_16(20, 3, (hi_u8 *)"Game over!"); 
    24. 
  
  
  
  
  24.            while(1) 
    25. 
  
  
  
  
  25.            { 
    26. 
  
  
  
  
  26.                usleep(5000); 
    27. 
  
  
  
  
  27.            } 
    28. 
  
  
  
  
  28.        } 
    29. 
  
  
  
  
  29.    } 
    30.

 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! 

想了解更多内容，请访问：

和华为官方合作共建的鸿蒙技术社区

https://harmonyos./#zz 

网站栏目：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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