摘要：具有多機互聯(lián)對戰(zhàn)功能的開放式便攜游戲機具有廣闊的應用價值和深遠的發(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／雙人五子棋游戲進行代碼移植,，最終在ARM開發(fā)板上成功運行游戲,。游戲開發(fā)基于WindowsSockets網(wǎng)絡鳊程，能夠實現(xiàn)ARM板與PC,、ARM板與ARM板之間的游戲對戰(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),。該文以五子棋游戲為例,，詳述了硬件構建、游戲開發(fā)及移植的整個過程,，極具借鑒價值,。

　　游戲不僅能開發(fā)人的智力，使人頭腦反應靈敏，還能滿足人的精神需求(如冒險,、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移動娛樂游戲設備,。

　　然而上述游戲平臺通常造價昂貴,，且不具有開放性。例如備受推崇的PSP,，開發(fā)授權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,。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，這必將極大地推動這種游戲平臺的普及,。而且將平臺進行功能裁剪和批量生產(chǎn)后成本較低,，對于中低收入人群來說將是極佳選擇，市場潛力無窮,。

　　本文詳述了這種游戲平臺的硬件構建,、互聯(lián)對戰(zhàn)游戲開發(fā)框架和流程，以及從Win32到WinCE進行代碼移植的整個開發(fā)過程,，并記錄了開發(fā)過程中積累的經(jīng)驗,，具有很高的借鑒價值。

　　1硬件平臺

　　硬件平臺架構如圖1所示,。

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

　　S3C2410采用了ARM920T內核，0．18μm工藝的CMOS標準宏單元和存儲器單元,。它的低功耗,、精簡和出色的全靜態(tài)設計特別適用于對低成本和功耗敏感的應用。ARM920T實現(xiàn)了MMU,，AMBABUS和Harvard高速緩沖體系結構,。這一結構具有獨立的16kB的指令Cache和16kB數(shù)據(jù)Cache，每個都由8字長的行構成。

　　2套接字編程

　　2．1WinSock基礎

　　WinSock是WindowsSockets的縮寫,，是Windows環(huán)境下廣泛應用的,、開放的、支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡編程接口規(guī)范,。這里主要使用TCP／IP協(xié)議族實現(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)絡協(xié)議,，它的連接步驟較多,，而且當檢測到數(shù)據(jù)包丟失或錯誤時，會要求發(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,。

　　UDP協(xié)議面向無連接服務，每個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,。它的通信時序如圖3所示,。

　　2．2應用程序接口函數(shù)

　　1)加載套接字庫AfxSocketlnit()

　　布爾型，參數(shù)缺省值為NULL,，在程序結束前自動調用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(包括本地主機地址和本地端口地址)與所創(chuàng)建的套接字號聯(lián)系起來,，即將名字賦予套接字，以指定本地半相關,。

　　4)接收recvfrom()

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

　　3Win32下五子棋程序設計

　　3．1游戲設計思路

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

　　對于單人五子棋游戲,，即人機對戰(zhàn),，只需要一個應用程序,。當用戶鼠標左擊棋盤時，程序先在相應位置處畫棋子,，然后執(zhí)行電腦方策略,，實現(xiàn)對戰(zhàn)。

 　　對于雙人五子棋游戲,，則需要先運行一個服務器端程序,，然后兩個用戶分別運行一個客戶端程序，并與此服務器相連,。游戲進行過程中,，由服務器執(zhí)行游戲策略，客戶端程序只負責采集鼠標信息和顯示棋子,。我們讓用戶A在游戲平臺A上運行服務器端程序,，緊接著運行客戶端程序，并與服務器建立Socket連接,；然后告訴用戶B服務器的IP地址，讓其在平臺B上運行客戶端程序,，并與服務器建立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)建單文檔類型的應用程序,。添加對話框資源用于選擇游戲模式，并在View類構造函數(shù)中DoModal(),。

　　進入單人模式后的程序開發(fā)流程如圖5所示,。

　　對于某些步驟需要作詳細說明：

　　3)判斷游戲是否結束

　　在Doc類中定義私有性質的成員變量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)組對應成員賦值,，下標可由鼠標左鍵消息響應函數(shù)的CPointpoint參數(shù)轉換而來,。

　　對于棋盤上每一個坐標點(i，j),，沿東西,、南北、東南西北,、東北西南四個方向掃描五個沿途點的狀態(tài)值,，若發(fā)現(xiàn)五個相同狀態(tài)相連，則該狀態(tài)(用戶方或電腦方)的棋手獲勝，游戲結束,。

　　4)電腦方下棋策略

　　對于棋盤上每一個坐標點(i,，j)，掃描它的狀態(tài)值state[i][j],，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不為0,，就以此點為起點，沿東,、南,、西、北,、東南,、西南、東北,、西北8個方向搜索5個棋位,。

　　事先定義針對每個點、每個方向的8個整型數(shù)組(初始值賦為0)：

　　對于坐標點(i,，j),，搜索過程中若遇到具有相同狀態(tài)的點(m，n),，則對應方向數(shù)組的[i][j]成員的值增加,，遇到不同狀態(tài)點則減小。保存8個中絕對值最大的,。

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

　　3．3雙人游戲

　　從游戲開始到結束,，客戶端與服務器的交互過程如圖6所示,。

　　3．3．1服務器端程序

　　創(chuàng)建基于對話框的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(),；

　　在對話框上畫兩個按鈕控件：“連接用戶”和“開始游戲”,。

　　開發(fā)流程如圖7所示。

　　對于某些步驟需要作詳細說明：

　　1)開辟線程

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

　　開辟線程的過程如下：

　　①定義要傳送給線程的全局性質的結構體RECVPARAM,，成員為Dlg類指針類型變量,。
②定義RECVPARAM結構體變量pRecvParam，并把當前工程的Dlg類指針賦給其成員,；創(chuàng)建線程,，把pRecvParam傳遞給線程；然后關閉線程,。
③在線程回調函數(shù)中接收傳遞來的變量pRecvParam,，然后就可以調用Dlg類的成員來實現(xiàn)功能。

　　2)信息格式

　?、倏蛻舳诉B接信息

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

　　②客戶端下棋信息

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

　　其中,，用戶標識位1代表先手(白方)，0代表后手(黑方),。

　?、鄯掌鞫税l(fā)送信息

　　指導客戶端畫棋子以及顯示狀態(tài)。

　　信息格式：用戶標識(1位),、落子橫坐標(2位),、落子縱坐標(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表示游戲結束，0表示游戲未結束,。

　　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()；
添加對話框資源CDlgMode,，用于選擇游戲模式：
添加對話框資源CDlgLink,，用于連接服務器,；并在其上畫一個IP地址控件，用于填寫服務器IP,；在確定按鈕的響應函數(shù)中初始化套接字socket(),、bind()，并向服務器發(fā)送連接請求sendto(),；
在View類構造函數(shù)中將模式選擇對話框DoModal(),，選擇進入雙人模式，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)的新型信息設備平臺,，具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接口以及與處理器無關等特點,。大量用戶對于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，也是選擇的原因,。

　　4．2代碼移植

　　安裝WinCE5．0的標準SDK,，在VS2008開發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建智能設備的MFC工程，選擇基于對話框或單文檔的應用程序,，并選擇剛剛安裝的標準SDK平臺,。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移過來,，然后編譯,，修改錯誤。

　　WinCE是Unicode環(huán)境,，盡管WinCE支持ASCII功能來進行文件交換,，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)，例如整型轉字符串型,，由函數(shù)itoa變?yōu)開itoa_s,；
3)智能設備項目中沒有IP地址控件，用編輯框代替,，多了些字符串拼接,、轉換的工作,；
4)不要忘了使客戶端與服務器端的端口號保持一致。

　　5硬件調試及結果

　　5．1PC與ARM板連接

　　1)平臺連接

　　通過網(wǎng)線相連,，然后指定網(wǎng)關地址和IP地址,。指定方法如下：本地連接一>點右鍵看屬性—>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,，當兩臺機器直接用網(wǎng)線相連而不使用路由器時，必須同一個網(wǎng)關才可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,?？赏ㄟ^ping命令測試網(wǎng)絡是否連通。

　　2)運行游戲

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

　　5．2ARM板與ARM板連接

　　與上述過程類同。

　　6結論

　　經(jīng)實際操作驗證,，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，整個游戲運行流暢,。游戲平臺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,。