打鼓游戏机综合设计报告

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1、电子综合设计——打鼓游戏机设计打鼓游戏机设计一课题介绍1.1飞思卡尔S12（X）单片机简介Freescale公司推出的S12、S12X系列单片机是增强型的16位MCU，其集成度高，片内资源丰富，功能模块包括SPI、SCI、I2C、CAN、A/D、PWM、ECT等，方便构建实际应用系统；大容量的Flash、RAM和EEPROM存储器可满足大部分的存储空间需求，具有的低功耗工作，复位控制，看门狗及实时中断等配置功能更有助于系统的可靠运行；可宽范围选择逻辑时钟频率，最高工作频率达25MHZ/50MHZ；具有方便快捷的在线编程调试能力；具有丰富、高效的指令系统，具有较强的数值运

2、算和逻辑运算能力。1.2课题简介本系统是基于S12XDT512SLK核心开发板设计并实现打鼓游戏机。程序语言采用C语言，编程软件采用CodeWarrior开发环境。整个系统需要在自己制作的硬件电路上实现。打鼓游戏机是这样一款游戏：系统随机产生一个鼓点，当鼓点到达基准线时，玩家应该按下相应按键，如果成功按键，系统将实现加分，如果没有成功按键，系统不做处理。游戏最后以得分高低评判玩家水平。通常游戏配有背景音乐和鼓声作为前景音乐。整款游戏集趣味性、挑战性、可观赏性于一体。20电子综合设计——打鼓游戏机设计我们采用单片机作为控制管理器，通过编程实现不少于四键输入的信息接收，LC

3、D液晶屏显示，前景背景音乐输出，实现打鼓游戏功能。同时，设计出能完成上述要求的硬件电路，安装制作成实验电路板，调试完成相应的软件功能。二方案验证2.1硬件方案验证系统采用核心开发板加扩展板的方式。在核心开发板上主要是S12芯片。扩展板上主要是12864LCD液晶显示屏、按键、语音芯片、扬声器、LED发光二极管等外围电路。图1打鼓游戏机系统框图输入/输出(I/O)接口，是单片机与外界进行信息交互的重要通道，在整个单片机系统中占有重要地位。单片机所处理的信息（包括程序和数据）大都要由输入设备提供，而处理的结果则要通过输出设备输出。S12（X）系列单片机的各种外围接口采用模块

4、化设计方式，它的输入/输出接口由许多标准模块组成，这些接口包括PORTA、PORTB、PORTE、PORTK、PORTH、PORTJ、PORTM、PORTS、PORTP和PORTT。20电子综合设计——打鼓游戏机设计各自独立，具有GPIO功能，大部分接口在通用功能的基础上还有一些特殊的复用功能。这些功能可通过寄存器的设置与程序配合，发挥各种功能。2.1.1单片机最小系统MCU最小系统是指可以使内部程序运行起来的所必须的基本外围电路。以MC9S12DG128为例，最小系统包括电源电路，复位电路，晶振电路，BDM调试接口电路，PLL电路等。下图是单片机的最小系统电路原理图。

5、图2单片机最小系统电路原理图20电子综合设计——打鼓游戏机设计MCU芯片外部供电电压为5V，供给VDDR,VDDX及VDDA，VREGEN通过一个电阻接至高电平，以便使能产生MCU内部使用的2.5V电压。电源电路部分的电容C8—C20构成滤波电路，可以改善系统的电磁兼容性，降低电源波动对系统的影响，增强电路工作的稳定性。复位电路可以实现上电复位和按键复位操作，RESET低电平有效。2.1.212864LCD液晶显示屏电路液晶显示模块是128×64-12点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及

6、64X256点阵显示RAM（GDRAM）。可与MCU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8位并行及串行两种连接方式。具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等。采用串行连接方式，电路连线简洁，但难于控制，而且会对显示频率造成影响，可能会导致闪烁问题。如果采用并口连接方式电路连线复杂，但是易于控制，而且数据传送速率快，能很好的满足屏幕刷新率的要求。因此系统采用并口连接方式。即LCD的数据和控制管脚直接与MCU连接。下图是LCD与单片机并行连接的电路图。为了连线和控制方便，我们将单片机的PORTA0-PORTA7与LCD的DB0-DB7连接，PORTB口主要连接LCD的

7、控制管脚。20电子综合设计——打鼓游戏机设计图3LCD模块电路图2.1.3按键扫描电路嵌入式系统键盘电路的设计应使MCU不仅能察觉是否有键按下，并能识别按下的是哪一个键，而且还要把此键所代表的信息翻译成MCU所能接受的形式。在微控制器实验系统中，常用的键盘接口有2种：独立式和矩阵式。20电子综合设计——打鼓游戏机设计当MCU系统中所需要的键盘按键数量较多时，为了减少MCU的I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。矩阵式结构的键盘显然需要比独立式更多的器件，识别软件的设计也要复杂一些。在本系统中，按键数量不是很多，同时I/O口也足够多，所