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介紹

在LYEVK-3861開發板套件中，有1個OLED屏幕擴展板，帶按鍵的照明板，本次我們用這2個擴展板實現一個簡易的貪吃蛇小游戲。由于現有的板子資源有限，綜合考慮，計劃用OLED屏幕顯示游戲運行界面，OLED擴展板和照明板上的按鍵復用為游戲選擇和游戲控制方向鍵。

​ OLED屏幕為128*64的點陣，使用I2C接口

​ OLED擴展板上的按鍵 用于游戲難度的選擇和游戲開始的方向控制(向左)

照明板主要是使用板子上的按鍵，按鍵用于整個游戲中的確認操作和游戲運行過程中的方向控制(向右)

效果演示

環境準備

1、開發環境、編譯環境搭建，參考官方文檔，此處不在贅述。參考鏈接如下：

Window開發環境

Ubuntu編譯環境

2、OpenHarmony 2.0 Canary源碼 源碼獲取，參考：

源碼獲取說明

鏡像全量下載

3、LYEVK-3861 IoT物聯網開發板套件

LYEVK-3861開發板

OLED模塊與SSD1306

顯示原理

​ 板子上的OLED屏幕約為0.96寸，顯存大小128*64，分8個頁，PAGE0~PAGE7，128列。

OLED與方塊

方塊點陣定義

貪吃蛇的蛇身采用■方塊表示，現有的板子的OLED的驅動庫里是沒有■的點陣定義的，使用PCtoLCD2002這個工具可以生成■的字符點陣定義，可以按照自己的需要生成指定大小的點陣，我們這里使用8*8的點陣，取模結果如下：

按照如圖所示的步驟，實現對方塊的取模。實際測試過程中，發現使用原始的取模結果，組成完整蛇的身體的過程中，每個方塊之間的間隙比較大，顯示效果不是很好。我們對取模結果做了修改，最后的方塊的8*8點陣表示如下：

/*---8*8 點陣*/ 
static const unsigned char F8X8[]= 
{ 
   //0x00,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x00, 
   0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x00, //■ 
}; 

OLED顯示方塊

關于方塊的顯示和消除，我們使用自己定義的函數來顯示整個方塊，這函數需要指定方塊的起始位置，整個方塊的處理不影響屏幕其他區域的顯示

/*打印1個方塊或者消除方塊*/ 
void Bar(uint8 x0, uint8 y0, DisOnOff onOff) 

貪吃蛇

有了以上的一些基礎，我們就可以根據我們LYEVK-3861的開發板來設計一個簡短貪吃蛇小游戲了。

貪吃蛇游戲基本定義

按鍵復用

1. OLED擴展板上的按鍵功能：

​ ①游戲主界面，點擊按鈕，可選擇不同的難度;

​ ② 游戲界面，功能為控制蛇頭左轉;

​ 2. 照明板上的按鍵功能：

​ ①游戲主界面、游戲結束界面、游戲通過界面，確認操作，界面跳轉

​ ②游戲界面，功能為控制蛇頭右轉。

主界面

​ 顯示游戲的名字、游戲的可選難度(1、2、3，數字越大難度越大)，按鍵功能選擇

游戲界面

​ 使用整個屏幕128x64作為游戲可運行的界面，蛇由方塊(8x8的點陣)組成，方塊充滿整個界面需要16*8個方塊。

游戲規則定義

1. 每次移動1個長度單位(勻速，不同難度移動速度不同)
2. 通過按鍵，方向可以改變為蛇前進方向的左邊或右邊
3. 隨機生成食物
4. 吃到食物長度+1
5. 碰到墻壁或身體結束游戲(失敗)
6. 長度達到最長長度結束游戲(成功)

貪吃蛇基本算法設計

蛇的定義

typedef struct { 
    int8 X[SNAKE_MAX_LONG]; 
    int8 Y[SNAKE_MAX_LONG]; 
    uint8 Long;           //蛇的長度 
    gameLevel Level;          // 1-簡單 2- 正常 3- 困難 
    snakeDirection Direction; //蛇的前進方向 默認向右 
} snakeType;                      //蛇結構體 

蛇的移動

• 蛇的局部刷新

由于開發板的CPU Hi3861性能和0.96寸的處理性能都很有限，在貪吃蛇游戲的運行過程中，不能每次都刷新整個屏幕，更新蛇的身體。這里，我們采用局部刷新的方法，避免一次刷新整個屏幕，影響游戲的性能。具體處理方法如下： 蛇每移動一個長度單位(1個方塊)，不管有沒有吃到食物，蛇頭方塊的位置都會被打印到屏幕上，蛇的尾部方塊在未吃到食物的情況下，會被消除，吃到食物，則本次不消除尾部方塊。這樣做的好處時，蛇每一次的位置變化，除了判斷是否吃到食物，只需要對頭尾部的方塊做打印處理，不需要重復打印蛇身的所有方塊。

• 蛇的移動規則

基于開發板的現有資源，想要實現貪吃蛇的4個方向直接控制是不現實的，為了合理利用開發板的配套資源，我們使用OLED擴展板和照明板上的2個按鍵來控制蛇的移動。設計方法簡要說明如下：

1、8x8的點陣分割整個屏幕后，每個方塊的坐標范圍在橫向(0-15),縱向(0-7)，蛇每次移動一個方塊的位置，蛇頭的變化范圍都是在-1，0，1這個3個數字之間變化，按照蛇的4個行進方向和是否左右轉，定義以下的參數：

typedef enum { 
    DIREC_STRAIGHT = -1, 
    DIREC_RIGHT,  //右 
    DIREC_TOP,    //上 
    DIREC_LEFT,   //左 
    DIREC_BOTTOM, //底 
    DIREC_MAX 
} snakeDirection; 
 
/*1-2 直行  3-4 左轉 5-6 右轉*/ 
static int8 snakeDirectonInfo[4][6] = { 
    {1, 0, 0, -1, 0, 1},  //DIREC_RIGHT 
    {0, -1, -1, 0, 1, 0}, //DIREC_TOP 
    {-1, 0, 0, 1, 0, -1}, //DIREC_LEFT 
    {0, 1, 1, 0, -1, 0}   //DIREC_BOTTOM 
}; 

說明：每個方向有6個元素定義， 按照兩位一組，分別為直行、左轉、右轉，這樣在處理蛇的移動的時候，可以直接套用定義好的數組，來優化蛇身移動的邏輯處理。

2、沒有按鍵時，蛇按照一定的頻率(刷新頻率)向前移動，每次移動一個方塊;有按鍵時，根據不同的按鍵選擇不同的處理方式：

if (direc == DIREC_LEFT) 
    { //左轉 
        newPos[0] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][2]; 
        newPos[1] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][3]; 
        Snake.Direction = (Snake.Direction + 1) > DIREC_BOTTOM ? (DIREC_RIGHT) : (Snake.Direction + 1);//新的方向 
    } 
    else if (direc == DIREC_RIGHT) 
    { //右轉 
        newPos[0] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][4]; 
        newPos[1] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][5]; 
        Snake.Direction = (Snake.Direction - 1) < DIREC_RIGHT ? (DIREC_BOTTOM) : (Snake.Direction - 1);//新的方向 
    } 
    else 
    { //前進 
        newPos[0] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][0]; 
        newPos[1] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][1]; 
    } 

說明: 當前蛇的行進方向在有偏轉的情況下，需要更新蛇的行進方向，這樣設計的好處是，便于計算蛇下次的運行位置，讓蛇在我們設計的正確的路徑上行進。

• 蛇是否撞墻，是否吃到自己

​ 撞墻和吃到自己的算法也簡單，撞墻就判斷蛇頭坐標是否和墻重合，吃自己函數就遍歷所有身體坐標，看是否與頭重合。是這一部分是否吃到自己的判斷可能會影響到一些游戲的性能

食物

• 食物生成/更新

游戲開始或者食物被吃，重新生成食物坐標，取系統的時鐘計數取模來生成一個隨機的坐標，若坐標和蛇身重合，則重新生成。

• 食物是否被吃

算法也很簡單，先判斷蛇頭坐標是否和食物坐標重合。如果重合則蛇變長一節，把之前儲存的蛇尾后面一節坐標賦給最新一節身體。然后重新生成一次食物。

按鍵檢測

​ 本程序使用到2個按鍵，相關代碼如下：

IoTGpioInit(IOT_IO_NAME_GPIO_8); //button  按鍵B 
 IoTGpioSetDir(IOT_IO_NAME_GPIO_8, IOT_GPIO_DIR_IN); 
 
 IoTGpioRegisterIsrFunc(IOT_IO_NAME_GPIO_8, IOT_INT_TYPE_EDGE, IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, OnButtonBPressed, NULL); 
 
 IoTGpioInit(IOT_IO_NAME_GPIO_5); // oled button  按鍵A 
 IoTGpioSetDir(IOT_IO_NAME_GPIO_5, IOT_GPIO_DIR_IN); 
 
 IoTGpioRegisterIsrFunc(IOT_IO_NAME_GPIO_5, IOT_INT_TYPE_EDGE, IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, OnButtonAPressed, NULL); 

按鍵響應函數獨立檢測按鍵：①游戲主界面，按鍵選擇難度和開始游戲，②游戲運行中，未按鍵時，蛇身在當前方向移動，直至蛇撞墻;有按鍵時，根據不同的按程序調整蛇的移動方向，并做其他的邏輯處理。

說明：只是簡單的對按鍵進行響應，并未做復雜的優先級和鎖的控制，這一部分有待后續完善。

總結

以上，完成一個基于LVEVK-3861開發板的貪吃蛇小游戲的開發， 限于篇幅，只列出了部分代碼。 由于本人業務水平不夠，整個開發的過程還是有不少的問題出現，解決了部分，也有很多沒有解決。部分功能也沒有做完善，留待后續再去補充吧，畢竟沒有十全十美。

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