摘要：具有多機(jī)互聯(lián)對(duì)戰(zhàn)功能的開放式便攜游戲機(jī)具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值和深遠(yuǎn)的發(fā)展空間,。以SAMSUNG公司基于ARM920T的處理器S3C2410為核心,，嵌入WinCE5．0操作系統(tǒng)，在VS2008開發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建智能設(shè)備MFC工程,，并將在Win32環(huán)境下開發(fā)的單人／雙人五子棋游戲進(jìn)行代碼移植,，最終在ARM開發(fā)板上成功運(yùn)行游戲。游戲開發(fā)基于WindowsSockets網(wǎng)絡(luò)鳊程,，能夠?qū)崿F(xiàn)ARM板與PC,、ARM板與ARM板之間的游戲?qū)?zhàn)，可利用以太網(wǎng)接口互聯(lián),，也可以通過無線局域網(wǎng)互聯(lián),。該文以五子棋游戲?yàn)槔斒隽擞布?gòu)建,、游戲開發(fā)及移植的整個(gè)過程,，極具借鑒價(jià)值。

　　游戲不僅能開發(fā)人的智力,，使人頭腦反應(yīng)靈敏,，還能滿足人的精神需求(如冒險(xiǎn)、創(chuàng)造力,、情感等),，極具娛樂性和趣味性，深受人們的喜愛,。隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,，越來越多的嵌入式電子產(chǎn)品走進(jìn)了千家萬戶，催生出了諸如GBA(GameBoyAdvance),、PSP(Play-StationPortabk)以及最近才在我國上市的iPad等一大批專業(yè)的并且銷量驚人的明星級(jí)移動(dòng)娛樂游戲設(shè)備,。

　　然而上述游戲平臺(tái)通常造價(jià)昂貴，且不具有開放性,。例如備受推崇的PSP,，開發(fā)授權(quán)問題和昂貴的專用開發(fā)套件(軟硬件)使得PSP游戲的開發(fā)門檻很高。這在很大程度上限制了這些游戲平臺(tái)的普及,。如果利用通用的處理器和常用的嵌入式操作系統(tǒng)(如WinCE,、Linux等)構(gòu)建一種基于以太網(wǎng)或者無線以太網(wǎng)的便攜式的游戲機(jī)。則可以吸引大量熟悉C／C++嵌入式編程的工程師或發(fā)燒友制作出各種精彩的游戲，這必將極大地推動(dòng)這種游戲平臺(tái)的普及,。而且將平臺(tái)進(jìn)行功能裁剪和批量生產(chǎn)后成本較低,，對(duì)于中低收入人群來說將是極佳選擇，市場(chǎng)潛力無窮,。

　　本文詳述了這種游戲平臺(tái)的硬件構(gòu)建,、互聯(lián)對(duì)戰(zhàn)游戲開發(fā)框架和流程，以及從Win32到WinCE進(jìn)行代碼移植的整個(gè)開發(fā)過程,，并記錄了開發(fā)過程中積累的經(jīng)驗(yàn),，具有很高的借鑒價(jià)值。

　　1硬件平臺(tái)

　　硬件平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示,。

　　S3C2410是Samsung公司推出的16／32位RISC處理器,，為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價(jià)格、低功耗,、高性能小型微控制器的解決方案,。

　　S3C2410采用了ARM920T內(nèi)核，0．18μm工藝的CMOS標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲(chǔ)器單元,。它的低功耗,、精簡和出色的全靜態(tài)設(shè)計(jì)特別適用于對(duì)低成本和功耗敏感的應(yīng)用。ARM920T實(shí)現(xiàn)了MMU,，AMBABUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu),。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的16kB的指令Cache和16kB數(shù)據(jù)Cache，每個(gè)都由8字長的行構(gòu)成,。

　　2套接字編程

　　2．1WinSock基礎(chǔ)

　　WinSock是WindowsSockets的縮寫,，是Windows環(huán)境下廣泛應(yīng)用的、開放的,、支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程接口規(guī)范,。這里主要使用TCP／IP協(xié)議族實(shí)現(xiàn)通信。

　　基于TCP／IP的套接字有流式套接字(SOCK_STREAM),、數(shù)據(jù)報(bào)式套接字(SOCK_DGRAM),、原始式套接字(SOCK_RAW)3種類型，如圖2所示,。

　　TCP協(xié)議是面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,，它的連接步驟較多，而且當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包丟失或錯(cuò)誤時(shí),，會(huì)要求發(fā)送端重新發(fā)送,，這樣一來就不可避免地引起了傳輸延時(shí)。

　　UDP協(xié)議面向無連接服務(wù),，每個(gè)分組都攜帶有完整的目的地址,，操作簡單,，且無傳輸延遲，比較適合要求不高的游戲通信,。它的通信時(shí)序如圖3所示,。

　　2．2應(yīng)用程序接口函數(shù)

　　1)加載套接字庫AfxSocketlnit()

　　布爾型，參數(shù)缺省值為NULL,，在程序結(jié)束前自動(dòng)調(diào)用WSACleanup清除套接字,。

　　2)創(chuàng)建套接字socket()

　　用于創(chuàng)建指定類型的套接字,，流式(TCP協(xié)議)SOCK_STREAM或數(shù)據(jù)報(bào)式(UDP協(xié)議)SOCK_DGRAM,。

　　3)綁定本地地址bind()

　　將套接字地址(包括本地主機(jī)地址和本地端口地址)與所創(chuàng)建的套接字號(hào)聯(lián)系起來，即將名字賦予套接字,，以指定本地半相關(guān),。

　　4)接收recvfrom()

　　在套接字指定的已連接的數(shù)據(jù)報(bào)或流套接字上接收輸入數(shù)據(jù)。

　　5)發(fā)送sendto()

　　在套接字指定的已連接的數(shù)據(jù)報(bào)或流套接字上發(fā)送輸出數(shù)據(jù),。

　　3Win32下五子棋程序設(shè)計(jì)

　　3．1游戲設(shè)計(jì)思路

　　游戲開始前有一系列引導(dǎo)步驟,，讓用戶選擇游戲模式，并作相應(yīng)的初始連接,，如圖4所示,。這些引導(dǎo)步驟可通過添加一系列對(duì)話框資源來實(shí)現(xiàn)。完成之后進(jìn)入選擇的游戲模式,。

　　對(duì)于單人五子棋游戲,，即人機(jī)對(duì)戰(zhàn)，只需要一個(gè)應(yīng)用程序,。當(dāng)用戶鼠標(biāo)左擊棋盤時(shí),，程序先在相應(yīng)位置處畫棋子，然后執(zhí)行電腦方策略,，實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn),。

 　　對(duì)于雙人五子棋游戲，則需要先運(yùn)行一個(gè)服務(wù)器端程序,，然后兩個(gè)用戶分別運(yùn)行一個(gè)客戶端程序,，并與此服務(wù)器相連。游戲進(jìn)行過程中,，由服務(wù)器執(zhí)行游戲策略,，客戶端程序只負(fù)責(zé)采集鼠標(biāo)信息和顯示棋子。我們讓用戶A在游戲平臺(tái)A上運(yùn)行服務(wù)器端程序,，緊接著運(yùn)行客戶端程序,，并與服務(wù)器建立Socket連接；然后告訴用戶B服務(wù)器的IP地址,，讓其在平臺(tái)B上運(yùn)行客戶端程序,，并與服務(wù)器建立Socket連接,；連接成功后就可以開始游戲了。

　　3．2單人游戲

　　建立MFC工程,，選擇創(chuàng)建單文檔類型的應(yīng)用程序,。添加對(duì)話框資源用于選擇游戲模式，并在View類構(gòu)造函數(shù)中DoModal(),。

　　進(jìn)入單人模式后的程序開發(fā)流程如圖5所示,。

　　對(duì)于某些步驟需要作詳細(xì)說明：

　　3)判斷游戲是否結(jié)束

　　在Doc類中定義私有性質(zhì)的成員變量intstate[15][10]；,，用于記錄棋盤上每一格的狀態(tài)：無棋(值為0),、用戶方棋(值為1)、電腦方棋(值為2),，初始值是0,。游戲過程中，某一方落棋后立即給state數(shù)組對(duì)應(yīng)成員賦值,，下標(biāo)可由鼠標(biāo)左鍵消息響應(yīng)函數(shù)的CPointpoint參數(shù)轉(zhuǎn)換而來,。

　　對(duì)于棋盤上每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(i，j),，沿東西,、南北、東南西北,、東北西南四個(gè)方向掃描五個(gè)沿途點(diǎn)的狀態(tài)值,，若發(fā)現(xiàn)五個(gè)相同狀態(tài)相連，則該狀態(tài)(用戶方或電腦方)的棋手獲勝,，游戲結(jié)束,。

　　4)電腦方下棋策略

　　對(duì)于棋盤上每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(i，j),，掃描它的狀態(tài)值state[i][j],，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不為0，就以此點(diǎn)為起點(diǎn),，沿東,、南、西,、北,、東南、西南,、東北,、西北8個(gè)方向搜索5個(gè)棋位。

　　事先定義針對(duì)每個(gè)點(diǎn),、每個(gè)方向的8個(gè)整型數(shù)組(初始值賦為0)：

　　對(duì)于坐標(biāo)點(diǎn)(i,，j),，搜索過程中若遇到具有相同狀態(tài)的點(diǎn)(m，n),，則對(duì)應(yīng)方向數(shù)組的[i][j]成員的值增加,，遇到不同狀態(tài)點(diǎn)則減小。保存8個(gè)中絕對(duì)值最大的,。

　　上述操作完后,，比較所有點(diǎn)存的值，絕對(duì)值最大的說明以該點(diǎn)起始的某個(gè)方向己方棋子相連較多,，或者對(duì)方棋子相連較多,，最適合落子。

　　3．3雙人游戲

　　從游戲開始到結(jié)束,，客戶端與服務(wù)器的交互過程如圖6所示,。

　　3．3．1服務(wù)器端程序

　　創(chuàng)建基于對(duì)話框的MFC工程。

　　在App類的BOOLInitInstance()中加載套接字庫：AfxSocketInit(),；

　　在Dlg類的BOOLOnInitDialog()中初始化套接字，包括新建和綁定套接字：socket(),、bind(),；

　　在對(duì)話框上畫兩個(gè)按鈕控件：“連接用戶”和“開始游戲”。

　　開發(fā)流程如圖7所示,。

　　對(duì)于某些步驟需要作詳細(xì)說明：

　　1)開辟線程

　　如果讓服務(wù)器一直recvfrom(),，則主線程將一直執(zhí)行此函數(shù)，造成消息擁堵,，從而導(dǎo)致其他事件難以響應(yīng),，因此選擇開辟新線程在后臺(tái)接收客戶端信息，合理分配系統(tǒng)資源,。

　　開辟線程的過程如下：

　?、俣x要傳送給線程的全局性質(zhì)的結(jié)構(gòu)體RECVPARAM，成員為Dlg類指針類型變量,。
②定義RECVPARAM結(jié)構(gòu)體變量pRecvParam,，并把當(dāng)前工程的Dlg類指針賦給其成員；創(chuàng)建線程,，把pRecvParam傳遞給線程,；然后關(guān)閉線程。
③在線程回調(diào)函數(shù)中接收傳遞來的變量pRecvParam,，然后就可以調(diào)用Dlg類的成員來實(shí)現(xiàn)功能,。

　　2)信息格式

　　①客戶端連接信息

　　格式隨意的字符串,，目的是讓服務(wù)器端接收到數(shù)據(jù),，從而發(fā)現(xiàn)客戶端IP地址,。我們發(fā)的是“0000”。

　?、诳蛻舳讼缕逍畔?/p>

　　信息格式：用戶標(biāo)識(shí)(1位),、落子橫坐標(biāo)(2位)、落子縱坐標(biāo)(2位),。

　　其中,，用戶標(biāo)識(shí)位1代表先手(白方)，0代表后手(黑方),。

　?、鄯?wù)器端發(fā)送信息

　　指導(dǎo)客戶端畫棋子以及顯示狀態(tài)。

　　信息格式：用戶標(biāo)識(shí)(1位),、落子橫坐標(biāo)(2位),、落子縱坐標(biāo)(2位)、游戲狀態(tài)(1位),。

　　其中,，前5位與從客戶端接收的相同：游戲狀態(tài)位1表示游戲結(jié)束，0表示游戲未結(jié)束,。

　　3．3．2客戶端程序

　　創(chuàng)建基于單文檔的MFC工程,。

在App類的BOOLInitInstance()中加載套接字庫：AfxSocketInit()；
添加對(duì)話框資源CDlgMode,，用于選擇游戲模式：
添加對(duì)話框資源CDlgLink,，用于連接服務(wù)器；并在其上畫一個(gè)IP地址控件,，用于填寫服務(wù)器IP,；在確定按鈕的響應(yīng)函數(shù)中初始化套接字socket()、bind(),，并向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求sendto(),；
在View類構(gòu)造函數(shù)中將模式選擇對(duì)話框DoModal()，選擇進(jìn)入雙人模式,，之后的程序開發(fā)流程如圖8所示,。

 　　4代碼移植

　　4．1WindowsCE簡介

　　WindowsCE是基于Win32API重新開發(fā)的新型信息設(shè)備平臺(tái)，具有模塊化,、結(jié)構(gòu)化和基于Win32應(yīng)用程序接口以及與處理器無關(guān)等特點(diǎn),。大量用戶對(duì)于Windows操作方式和編程的熟悉，是WindowsCE作為嵌入式操作系統(tǒng)迅速發(fā)展的最大的優(yōu)勢(shì),，也是選擇的原因,。

　　4．2代碼移植

　　安裝WinCE5．0的標(biāo)準(zhǔn)SDK，在VS2008開發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建智能設(shè)備的MFC工程,，選擇基于對(duì)話框或單文檔的應(yīng)用程序,，并選擇剛剛安裝的標(biāo)準(zhǔn)SDK平臺(tái),。工程創(chuàng)建完成后，將在Win32下開發(fā)的代碼按同樣的方式轉(zhuǎn)移過來,，然后編譯,，修改錯(cuò)誤。

　　WinCE是Unicode環(huán)境,，盡管WinCE支持ASCII功能來進(jìn)行文件交換,，但是WinCE的本地文件格式是Unicode。所以,，要將字符串轉(zhuǎn)換為UmcMe才能使用,。另外就是代碼移植過程中丟三落四的粗心錯(cuò)誤。以下列舉代碼移植過程中遇到的問題及解決方法：

1)某些函數(shù)發(fā)生變化,，不再識(shí)別ASCII碼字符或字符串,，例如MessageBox，其字符串參數(shù)必須經(jīng)_T(“”)轉(zhuǎn)換成Unicode,；另外Cstring類不要輕易使用,；
2)某些功能使用不同函數(shù)，例如整型轉(zhuǎn)字符串型,，由函數(shù)itoa變?yōu)開itoa_s,；
3)智能設(shè)備項(xiàng)目中沒有IP地址控件，用編輯框代替,，多了些字符串拼接、轉(zhuǎn)換的工作,；
4)不要忘了使客戶端與服務(wù)器端的端口號(hào)保持一致,。

　　5硬件調(diào)試及結(jié)果

　　5．1PC與ARM板連接

　　1)平臺(tái)連接

　　通過網(wǎng)線相連，然后指定網(wǎng)關(guān)地址和IP地址,。指定方法如下：本地連接一>點(diǎn)右鍵看屬性—>雙擊“Internet協(xié)議(TCP／IP)”一>使用下面的IP地址,，自己填寫即可。特別注意,，當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器直接用網(wǎng)線相連而不使用路由器時(shí),，必須同一個(gè)網(wǎng)關(guān)才可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?？赏ㄟ^ping命令測(cè)試網(wǎng)絡(luò)是否連通,。

　　2)運(yùn)行游戲

　　利用同步軟件MicrosoftAcfiveSync將開發(fā)的WinCE5．0下游戲程序傳到ARM平臺(tái)中，即可在上面運(yùn)行,。

　　5．2ARM板與ARM板連接

　　與上述過程類同,。

　　6結(jié)論

　　經(jīng)實(shí)際操作驗(yàn)證，這種多人游戲開發(fā)方式(多線程)使得資源占用率很低,，S3C2410處理器完全可以勝任,，整個(gè)游戲運(yùn)行流暢,。游戲平臺(tái)可以通過有線方式互聯(lián)，也可以通過無線方式互聯(lián),，操作簡單,，使用方便。而且這種游戲平臺(tái)具有很高的開放性,，利用上述的開發(fā)框架可以輕易開發(fā)出更多更好玩的游戲,。