基于嵌入式系统的开源游戏模拟器的设计

1郑州航空工业管理学院嵌入式系统课程设计报告题目：基于嵌入式系统的开源游戏模拟器的设计2012–2013第1学期院系：电子通信工程系姓名：专业：通信工程学号：0913072指导老师：赵成张松炜电子通信工程系2012年11月制-2-目录目录.......................................................................................................................................-2-一、引言..............................................................................................................................-3-二、设计目的......................................................................................................................-3-三、设计要求......................................................................................................................-3-1.任务要求......................................................................................................................-3-2.设计所需的软硬件设备..............................................................................................-3-3.课程设计报告内容......................................................................................................-4-四、总体设计......................................................................................................................-4-1.VisualBoyAdvance模拟器简介...............................................................................-4-2.安装交叉编译工具......................................................................................................-4-3.ZLIB数据压缩库的安装、编译...............................................................................-5-4.编译、安装Libpng图像库.......................................................................................-6-5.SDL多媒体函数库.....................................................................................................-6-6.编译与安装VBA模拟器...........................................................................................-7-7.VisualBoyAdvance的调试与运行............................................................................-9-五、总结..............................................................................................................................-9-六、参考文献....................................................................................................................-10--3-一、引言随着微处理器性能的提升，现在的微处理器已经可以支撑游戏模拟器的运行，用户可以选择在非PC平台下操作街机游戏以及20世纪90年代需要PC才能运行的游戏节目，这无疑提升了游戏硬件平台的移动性。电子游戏业将是这一技术的最大收益者。目前，在一个配有LCD图形界面和32位ARM微处理器的移动平台上，甚至可以实现最早出现在PC上的3D游戏，本文介绍利用ARM嵌入式系统平台（内置S3C2410A核心微处理器），将开源游戏模拟器VisualBoyAdvance（VBA）的代码移植到微处理器上的方法。二、设计目的了解嵌入式微处理器的运算能力，进一步熟悉ARMS3C2410微处理器在多媒体娱乐平台中的应用。该设计的目标是在一个配有LCD图形界面和32位ARM微处理器的嵌入式系统平台（内置S3C2410A核心微处理器）上，将开源游戏模拟器VisualBoyAdvance（VBA）的代码移植到微处理器上运行。在设计过程中，熟悉Linux系统中常用的压缩解缩工具包、图形工具包、多媒体函数库等的使用方法，从而为基于嵌入式系统平台的多媒体开发任务打下更深厚的应用实践基础。三、设计要求1.任务要求要求能独立地分析题目意义、设计实现步骤、画出硬件原理图及软件流程图、调试驱动模块。该设计的具体要求如下：（1）掌握ZLIB数据压缩库的功能以及编译与安装方法。（2）掌握libpng图像库的功能以及编译与安装方法。（3）掌握SDL多媒体函数库的功能以及编译与安装方法。（4）掌握开源模拟器VBA的编译与安装方法。（5）掌握开源模拟器VBA的调试与运行。（6）理解VBA程序的设计（选做）。2.设计所需的软硬件设备（1）硬件环境配置计算机：Intel(R)Pentium(R)及以上内存：1GB及以上实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台（2）软件环境配置操作系统：MicrosoftWindowsXPProfessionalServicePack2虚拟机：VMwareWorkStation7Linux系统：RedHatEnterpriseLinuxAS4(2.6.9-5.EL)嵌入式交叉编译器：arm-linux-gcc3.4.1版本ZLIB数据压缩库：ZLIB-1.2.3Libpng图像库：Libpng-1.4.0SDL多媒体函数库:sdl-1.2.13VBA模拟器：VisualBoyAdvance-src-1.7.2-4-3.课程设计报告内容按该设计报告要求的模式格式提交课程设计报告书。四、总体设计1.VisualBoyAdvance模拟器简介开源游戏模拟器VBA是一个根据GUNGeneralPublicLicense发布的免费软件。VBA能够在不同的硬件平台上模拟Nintendo公司发行的手提游戏机，包括GameBoy、SuperGameBoy、GameBoyColor、GameBoyAdvance以及GameBoyAdvanceROMS。2.安装交叉编译工具交叉开发方式解决了目标硬件资源有限，无法在本机运行编译和调试工具的问题，并且还得使开发者可以在熟悉的宿主机环境下进行程序开发，对于ARM嵌入式系统的开发，需要安装交叉版本的GCC工具包来搭建嵌入式交叉编译环境，在此，使用arm-linux-gcc-3.4.1.tgz软件包。（1）下载arm-linux-gcc-3.4.1.tgz软件压缩包，将其存放在Linux系统中的/tmp目录下，然后进入/tmp目录，执行如下命令进行文件解压缩：[root@localhost~]#cd/tmp[root@localhosttmp]#tar-xzvfarm-linux-gcc-3.4.1.tgz-C/运行上述命令后把arm-linux-gcc安装到/usr/local/arm/3.4.1目录。（2）运行下面命令修改/root/.bashrc文件的内容：[root@localhost~]#vi/root/.bashrc编辑/root/.bashrc文件，将最后一行改为如图1划线标示所示，修改后保存退出。图1修改/root/.bashrc文件的内容-5-（3）重新登录系统，使上述设置生效，用以下命令行测试：[root@localhost~]#arm-linux-gcc–v若出现如图2所示gccversion3.4.1则说明交叉编译环境已经安装完毕且3.4.1版本的交叉编译环境可以正常运行了。图2交叉编译工具的版本信息3.ZLIB数据压缩库的安装、编译ZLIB是一个免费、通用的开源代码，提供数据的压缩与解压缩开发库，而且还支持跨平台的应用。ZLIB具有同winzip和winrar等商业软件相比毫不逊色的压缩率，已经成功应用到诸如MySQL、Java、3DMax、甚至是微软的DirectX等大型的系统中。ZLIB虽然支持文件的压缩、解压缩、删除与查看等功能，但主要是对Linux/Unix下的GZ文件进行相应的操作，对于Windows系统下的ZIP文件并不提供直接的支持，这里使用ZLIB的版本是1.3.2。（1）在命令终端窗口中，切换路径到/home/ilovechina/GBA/下，解压缩zlib-1.2.3.tar.gz软件包，运行下面的命令：[root@localhost~]#cd/home/ilovechina/GBA/[root@localhostGBA]#tar-xzvfzlib-1.2.3.tar.gz（2）在zlib-1.2.3目录中，运行如下的配置命令，可以得到Makefile文件：[root@localhostGBA]#cdzlib-1.2.3[root@localhostzlib-1.2.3]#./configure--prefix=/usr/local/arm/3.4.1/arm-linux（3）使用编辑器修改产生的Makefile文件，从而达到能够利用交叉编译工具对zlib的源代码进行编译与安装，修改参数如下：第19行修改为：CC=arm-linux-gcc第36行修改为：AR=arm-linux-arrc第37行修改为：RANLIB=arm-linux-ranlib（4）在前面的步骤中已经将预先处理的各项都进行了设置，现在可以运行下列命令开始编译、安装zlib软件包：-6-[root@localhostzlib-1.2.3]#make;makeinstall4.编译、安装Libpng图像库Libpng提供多种应用程序解析PNG格式图像时使用的开发库，该软件包含png库和libpng-configlib文件，其中，PNG库是用来创立和操作PNG格式的图像文件。PNG格式是设计来替代的GIF的，PNG对于更小范围的TIFF来说，有了非常多的进步和拓展。libpng-configlib文件为libpng提供了设置信息。（1）解压缩libpng-1.4.0.tar.gz软件包，在命令终端窗