《基于嵌入式系统的游戏程序设计.docVIP

基于嵌入式系统的游戏程序设计0? 引? 言随着近年来计算技术、通信技术的飞速发展，特别是互联网的迅速普及和3C(计算机、通信、消费电子)合一的加速，微型化和专业化成为发展的新趋势，嵌入式产品成为信息产业的主流。嵌入式系统被定义为以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用。而广泛用于制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表等，消费类产品，如果独立于应用自行发展，则会失去市场。嵌入式处理器在功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等方面均受到应用要求的制约，这些也是各个半导体厂商之间的竞争热点。嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键。软件要求固化存储，软件代码要求高质量、高可靠性。1? 开发平台一个完整的嵌人式系统结构如图1所示，设计中采用的硬件平台为基于Intel Xscale架构的PXA255开发板，CPU运算速度为400 MHz，FLASH为32 MB容量的Intel Strata FLASH，SDRM容量为64 MB，USBSlave支持USB1．1，LCD支持640×480分辨率。由图1可以看出，一个完整的嵌入式系统不仅包含有硬件平台，还有运行于该硬件平台的操作系统和基于该操作系统的应用软件，而嵌入式LinUX只是众多嵌入式操作系统中的一个。从20世纪80年代末开始，陆续出现了一些嵌入式操作系统，例如比较著名的有Vxwork，pSOS，Neculeus，QNX，ECOS，LYNX，Palm OS和Windows CE，这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多低端产品的小公司望而却步；而且源代码的封闭性也大大限制了开发者的积极性。另外，结合国内实情，当前国家对自主操作系统的大力支持，也为源码开放的Linux推广提供广阔的发展前景。再者，对上层应用开发者而言，嵌入式系统需要的是一套高度简练，界面友善，质量可靠，应用广泛，易开发、多任务，并且价格低廉的操作系统。基于以上情况，采用嵌入式Linux操作系统作为开发的软件平台。2 交叉编译工具链在嵌入式系统软件的开发过程中，交叉编译工具链是极为重要的一环，设计并制作良好的交叉编译工具链是顺利实现软件开发的重要保障。2．1?ARM-Linux的gcc交叉工具链设计采用的Linux操作系统是经过修改与裁剪的ARM-Linux；使用的开发工具是非图形开发工具gcc。gcc交叉编译工具一般情况下需自行制作，制作方法较为简单，这里不做详细介绍。制作一条比较完整的ARM-Linux gcc交叉工具链主要用到如下软件包：binutils工具包(ftp：／／ftp．gnu．org／gnu／binutils)；gcc编译器(ftp：／／ftp．gnu．org／gnu／gcc)；glibc函数库(ftp：／／ftp．gnu．org／gnu／glibc)；glibc-linuxthreads包(ftp：／／ftp．gnu．org／gnu／glibe)；linux内核(ftp：／／ftp．kernle．org／pub／linux／kernel)。如果Linux内核低于2．6版本，还应下载相应的内核补丁。(ftp：／／ftp．arm．linux．org．uk／pub／linux／arm／kernel／v2．4／)2．2 SDL图形库为使程序运行的界面更加友好和美观，在设计中要使用到图形函数接口，这就意味着要向前面的工具链(采用gcc工具链版本为3．3．2)添加第三方的图形函数库。设计中采用的SDL(Simple DirectMedia Layer)图形库为免费的跨平台多媒体应用编程接口，具有丰富的函数库，便于开发者使用。2．2．1? SDL常用到的开发包(1)SDL_Image：提供显示多种格式的图像显示接口，它支持bmp，png，jpeg，gif，tiff等；(2)SDL_Draw：提供画点线圆等几何图形的接口(SDL_gfx也含有这样的功能http：／／www．ferzkopp．net／joomla／content／view／19／14／)；(3)SDL_ttf：提供显示TTF文字的接口；(4)SDL_mixer：提供播放各种声音文件的接口。把SDL编译到工具链用的并非PC机本身带的gcc编译器，而是要用到第2．1节已经做好了的交叉编译工具链。其中使用的pkg-Config工具版本要在0．15．0版本或以上。SDL以及与SDL安装相关或有依赖关系的软件有：alsa-lib-1．0．15，audiofile-0．2．6，esound-0．2．38，freetype-2．1