專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型實景游藝，特別是涉及一種結(jié)合數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大型實景游 藝及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)、通訊等數(shù)字化技術(shù)的不斷普及豐卩飛速發(fā)展，很多領(lǐng)域都通過與 這些技術(shù)的結(jié)合，獲得到了更好的領(lǐng)域拓展和新品開發(fā)?，F(xiàn)在常見的數(shù)字游戲形式包括 實景游戲和網(wǎng)絡(luò)游戲。其中，大型實景游藝是常見的實景游戲，是由機械及電動裝置驅(qū) 動的遙控，這種大型實景數(shù)字游戲的缺點是玩家只能感受到單一的機械動作，各彼此之間無法實現(xiàn)互動，并且這種傳統(tǒng)的實景游戲方式和它所使用的Bi圣很多年都沒有任何創(chuàng)新，并且在逐漸地被市場需求所冷落；另一種常見的數(shù)字游戲方式是網(wǎng)絡(luò)游戲，玩家所操作的是虛擬的游戲?qū)ο螅渌?的游戲環(huán)境也是虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其缺點是-1、 玩家缺乏實際的操作感覺，特別是無法親手操作；2、 網(wǎng)絡(luò)游戲由于操作場所隨意，且電腦的使用很難控制，因此，易使青少年沉迷，而無法控制。基于上述缺陷，本發(fā)明提出了將電腦游戲?qū)嵕盎瓦b控模型網(wǎng)絡(luò)化的創(chuàng)新模式，把 先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳統(tǒng)遙控模型的有機的結(jié)合在一起，突破了原本網(wǎng)絡(luò)游戲的虛擬性和 遙控模型的單一性，打破了長年以來一直沿襲的傳統(tǒng)實景游戲模式，實現(xiàn)了游戲方式的 革新，既可以保留傳統(tǒng)實景游戲所具備的趣味性，又可以將數(shù)字化技術(shù)結(jié)合到傳統(tǒng)的十 實景游戲的通訊互動和數(shù)字控制等方面。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)及其控制方法，其通過無線 通訊網(wǎng)絡(luò)將游戲戰(zhàn)車的嵌入式硬件系統(tǒng)及軟件控制程序的數(shù)據(jù)信息，與服務(wù)器上的游戲 控制程序?qū)崿F(xiàn)全雙工通信及數(shù)據(jù)/指令操作，實現(xiàn)了數(shù)字化網(wǎng)控實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)。本發(fā)明提出了一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)游 戲戰(zhàn)車嵌入式硬件系統(tǒng)及其控制程序與地面控制中心之間的全雙工通信及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、發(fā)送和操作控制，該系統(tǒng)包括地面控制中心、多個游戲戰(zhàn)車、傳感器、隔離輸出、游戲戰(zhàn)車的電機和炮臺以及辨戲戰(zhàn)車中的嵌入式CPLD芯片，其中地面控制中心與系統(tǒng)中的各游戲戰(zhàn)車的網(wǎng)絡(luò)端口連接；游戲戰(zhàn)車中的嵌入式硬件系統(tǒng)采用CPLD芯片，該CPLD芯片與網(wǎng)絡(luò)端口之間采 用串行通信方式， 一方面將電機當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)換成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)，另一方 面將接收的地面控制中心控制指令，轉(zhuǎn)換成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)的多路控制信 號，該串行數(shù)據(jù)再經(jīng)CPLD芯片解析成電機和炮臺所能識別的可執(zhí)行指令；所述可執(zhí)行指令隔離輸出到各游戲戰(zhàn)車的電機和炮塔，驅(qū)動電機控制模塊控制炮塔 以及電機； 傳感器設(shè)置于該系統(tǒng)中每個游戲戰(zhàn)車上，用于實時感測該游戲戰(zhàn)車的狀態(tài)，并將感應(yīng)信號經(jīng)過CPLD芯片的轉(zhuǎn)換后傳送至服務(wù)器，作為地面控制中心發(fā)出控制信號的依 據(jù)。所述CPLD芯片進一步包括分頻電路、采樣濾波電路、接收電路以及發(fā)送電路，其中分頻電路將晶振頻率進行分頻，得到BAUD一CLK脈沖，作為發(fā)送電路和接收電路的 時鐘； _所接收的地面控制中心信號RXD經(jīng)過采樣濾波電路，濾掉干擾信號，輸入到接收電 路的移位寄存器的串行輸入端，在移位寄存器中進行串/并轉(zhuǎn)換后成為RXD-DATA信號輸 出至電機控制模塊；在接收電路中設(shè)置一時間變量，每當(dāng)16個接收電路的時鐘周期到來時，判斷所接 收的控制指令是否有效，如果有效，則時間的值變?yōu)閘，開始接收控制指令數(shù)據(jù)，接收 到的數(shù)據(jù)裝入移位寄存器；在發(fā)送電路中設(shè)置一時間變量，每當(dāng)16個發(fā)送電路的時鐘周期到來時，判斷發(fā)送 的控制指令是否有效，如果有效，則時間變量值變?yōu)閘，開始發(fā)送控制指令數(shù)據(jù)，到地 面控制中心或該系統(tǒng)中的游戲戰(zhàn)車，所述發(fā)送電路的工作過程是所述接收電路的逆過 程。所述接收電路的時鐘頻率采用9600*16HZ。 所述接收電路的時鐘頻率采用9600HZ。所述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所采用Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)，所述系統(tǒng)中的游戲戰(zhàn)車通過無線網(wǎng)卡的嵌入式無線局域網(wǎng)絡(luò)模塊與無線網(wǎng)絡(luò)的Wiport端口連接。所述CPLD芯片選擇的是ALTERA公司的EPM7256AETI144-7芯片。 所述嵌入式無線局域網(wǎng)模塊與CPLD之間的接口采用JTAG接口 。 所述電機驅(qū)動程序根據(jù)串行數(shù)據(jù)RXD—DATA的值產(chǎn)生驅(qū)動電機的相應(yīng)波形，RXD—DATA的前三位控制戰(zhàn)車的運動狀態(tài)，接下來的兩位控制炮塔的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，第六位控制打炮，最后兩位控制戰(zhàn)車的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明還提供了一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，該方包括以下步驟游戲戰(zhàn)車與服務(wù)器組建成所述數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，將游戲戰(zhàn)車/服務(wù)器發(fā)出 的控制命令經(jīng)過串行數(shù)據(jù)接收/發(fā)送程序，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器端，由服務(wù)器端游戲 控制程序進行統(tǒng)一的游戲控制。所述網(wǎng)絡(luò)傳輸程序包括服務(wù)端流程及客戶端流程-服務(wù)端程序，該程序安裝于地面控制中心，用于處理接收客戶端的網(wǎng)絡(luò)請求，該程序包括以下步驟-根據(jù)系統(tǒng)中所掛接的游戲戰(zhàn)車數(shù)量創(chuàng)建多個套接字； 將所創(chuàng)建的多個套接字分別與各游戲戰(zhàn)車相應(yīng)的本地地址和端口綁定； 將套接字設(shè)定為監(jiān)聽模式(listen),準備接收來自客戶端游戲戰(zhàn)車的請求； 是否有客戶端請求，如有客戶端請求，接受該客戶端連接請求，返回一個新的對應(yīng)于此次連接的套接字；用返回的套接字和客戶端進行通信； 返回，等待下一客戶端請求；以及關(guān)閉當(dāng)前套接字； _客戶端程序，該程序安裝于系統(tǒng)中的每個游戲戰(zhàn)車上，用于實現(xiàn)作為客戶端的該游 戲戰(zhàn)車分別與服務(wù)端程序通信，進行數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，該客戶端程序包括以下步驟 創(chuàng)建套接字；地面控制中心發(fā)連接請求； 與地面控制中心進行通信；以及 關(guān)閉套接字。所述服務(wù)端的游戲控制程序，包括以下步驟 檢測游戲戰(zhàn)車是否與服務(wù)器端連接； 如果己連接，則開始游戲；游戲開始后，接收手柄的控制操作，向受控制的游戲戰(zhàn)車發(fā)送手柄操作信息； 同時，接收來自于該系統(tǒng)中受控游戲戰(zhàn)車的信息； 將上述兩種信息在服務(wù)器端進行數(shù)據(jù)處理； 同步顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。所述串行數(shù)據(jù)及控制指令接收程序，包括以下歩驟程序開始，是否成功復(fù)位？如 否，則開始接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)裝入移位寄存器中，通過移位寄存器把rxd-data 信號存入數(shù)據(jù)緩存。所述串行數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送程序，包括以下步驟程序開始，是否成功復(fù)位？如 否，則判斷當(dāng)前txd—cnt的值，在txdj]nt^時，開始發(fā)送數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到移位寄存器，并將txdj:nt+i;直至txd—cnt=io，則控制指令及數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，移位寄存器全部清零，等待下一次發(fā)送時間到來。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)實景游戲結(jié)合，實現(xiàn)了以往傳統(tǒng)實景所不具備的操作互動性，將網(wǎng)絡(luò)游戲與傳統(tǒng)的實景游戲結(jié)合起來， 一方面大大提 升傳統(tǒng)實景游戲的趣味性，另一方面又避免了網(wǎng)絡(luò)游戲容易帶來的"網(wǎng)癮"問題，更利 于推廣，具有較大的經(jīng)濟和社會效益。


圖1為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的模塊圖； 圖2為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的架構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制方法的游戲控制程序 流程圖；圖4為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制方法的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 服務(wù)端程序的示意圖；圖5為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制方法的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 客戶端程序的示意圖； 圖6為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制方法的CPLD芯片上的串行數(shù)據(jù)收發(fā)程序方框圖； . —圖7為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制方法的CPLD控制指 令接收流程圖；圖8為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制系統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)接收 電路波形仿真時序圖；圖9為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制方法的控制指令發(fā)送 流程圖；圖10是本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)控制系統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)發(fā)送 電路波形仿真時序圖；圖11是本發(fā)明實施例的電機驅(qū)動程序的邏輯框圖；圖12是本發(fā)明實施例所采用的系統(tǒng)時鐘電路設(shè)計原理圖。圖13本發(fā)明實施例所的無線局域網(wǎng)模塊與CPLD的連接電路圖。
具體實施方式
本發(fā)明的網(wǎng)控游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)利用lEEE802.11b/g無線局域網(wǎng)協(xié)議，把地面控制中心 發(fā)送的命令傳送到該系統(tǒng)中的各游戲戰(zhàn)車，各游戲戰(zhàn)車利用嵌入式技術(shù)CPLD組成的硬 件系統(tǒng)，從IEEE802.11b/g無線局域網(wǎng)絡(luò)中接收服務(wù)器端發(fā)來的控制指令，并將其轉(zhuǎn)換 成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)，該串行數(shù)據(jù)再經(jīng)CPLD解析成電機和炮臺所能識別的 可執(zhí)行指令，這些可執(zhí)行的指令經(jīng)過驅(qū)動器驅(qū)動電機和炮塔。游戲戰(zhàn)車利用電機控制相 應(yīng)部位的轉(zhuǎn)動與轉(zhuǎn)動速度，例如，輪子的轉(zhuǎn)動方向和速度、炮塔的轉(zhuǎn)動和速度、炮彈發(fā) 射。網(wǎng)控游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)是一個全雙工通信系統(tǒng)，在指揮控制中心發(fā)送控制指令的同時， 游戲戰(zhàn)車可也可用傳感器實時的向控制中心反饋其當(dāng)前的狀態(tài)，例如炮彈剩余情況和自身中彈情況等。該系統(tǒng)方塊圖如圖1所示，地面控制中心101通過無線網(wǎng)卡102與無線網(wǎng)絡(luò)的另一端，即Wiport (每個Wiport也就是無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所對應(yīng)的游戲戰(zhàn) 車上的無線網(wǎng)絡(luò)端口) 103;在系統(tǒng)中的每個游戲戰(zhàn)車中嵌入CPLD芯片104,它與上 述Wiport之間采用串行通信，CPLD芯片104起到數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換作用， 一方面可將戰(zhàn) 車當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)換成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)；另一方面可將接收到的自服務(wù)器端發(fā) 來的控制指令，轉(zhuǎn)換成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)的多路控制信號，該串行數(shù)據(jù)再經(jīng) CPLD解析成電機和炮臺所能識別的可執(zhí)行指令，這些可執(zhí)行的指令經(jīng)過驅(qū)動器驅(qū)動電 機和炮塔；通過隔離輸出105，控制炮塔107以及控制電機106;每個游戲戰(zhàn)車上安裝 有傳感器109，用于實時感測該游戲戰(zhàn)車的狀態(tài)，并將感應(yīng)信號傳送至服務(wù)器，作為服 務(wù)器發(fā)出控制信號的依據(jù)。 '該網(wǎng)控游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示，該系統(tǒng)包括服務(wù)器，它作為網(wǎng)控游戲戰(zhàn)車系 統(tǒng)的游戲控制平臺，該服務(wù)器端還可連接遙控手柄；而多個游戲戰(zhàn)車與服務(wù)器通過Wi-Fi 無線網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議進行遠程通訊，該系統(tǒng)中的多個游戲戰(zhàn)車，其中-每一游戲戰(zhàn)車內(nèi)部都 包括通信模塊、嵌入式CPLD芯片，利用這些CPLD芯片驅(qū)動電機；每個游戲戰(zhàn)車都 設(shè)置一個紅外感應(yīng)裝置，用于游戲戰(zhàn)車彼此之間的紅外通訊，可進行彼此之間的數(shù)據(jù)傳 輸?shù)炔僮?，這個特點主要是可用于例如網(wǎng)控游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)中結(jié)成聯(lián)盟的游戲戰(zhàn)車在游戲 過程中彼此傳遞所需的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的軟件程序分別為服務(wù)器端的游戲控制程序，服務(wù)器端通過無線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié) 議與該系統(tǒng)中的游戲戰(zhàn)車之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸程序，以及游戲戰(zhàn)車內(nèi)部的嵌入式CPLD芯片 的串行數(shù)據(jù)收發(fā)程序。如圖3所示，這是作為游戲控制平臺的服務(wù)器端的游戲控制程序，其流程包括以下 歩驟首先，檢測游戲戰(zhàn)車是否與服務(wù)器端連接，步驟301;如果未連上，則等待游戲 戰(zhàn)車連接，直至有連接上的游戲戰(zhàn)車，如果已連接，則開始游戲，步驟302;游戲開始后， 一方面會接受手柄的控制操作，步驟303;向受控制的游戲戰(zhàn)車發(fā)送手柄操作信息， 步驟304;同時，還接受來自于該系統(tǒng)中受控游戲戰(zhàn)車的信息，步驟305;對上述兩種 信息(即手柄發(fā)送信息、監(jiān)控信息)在服務(wù)器端進行數(shù)據(jù)處理，步驟306;同步顯示數(shù) 據(jù)處理結(jié)果，步驟307;游戲是否結(jié)束，步驟308，當(dāng)前程序結(jié)束；步驟309;如游戲未結(jié)束，則返回步驟303或步驟304，完成游戲中的信息數(shù)據(jù)處理。根據(jù)游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的實際情況，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中所要傳送的數(shù)據(jù)是控制數(shù)據(jù)，由于其具有數(shù)據(jù)傳輸量小，但傳輸準確度要求較高的特點,.因此，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸選擇面向連接的TCP/IP協(xié)議。其實現(xiàn)方法采用的是socket編程，函數(shù)調(diào)用順序如下。網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序分別由服務(wù)器端程序、客戶端程序。其中，服務(wù)器端程序包括以下步驟首先，根據(jù)系統(tǒng)中所掛接的游戲戰(zhàn)車數(shù)量創(chuàng)建多個套接字(socket),步驟401;將所創(chuàng)建的多個套接字分別與各游戲戰(zhàn)車相應(yīng)的本地地址和端口綁定(bind)，步驟402;將套接字設(shè)卑為監(jiān)聽模式(listen),準備接收來自客戶端游戲戰(zhàn)車的請求，步驟403; 是否有客戶端請求，步驟404;如有客戶端請求，接受該客戶端連接請求，返回一個新 的對應(yīng)于此次連接的套接字(acc印t)，步驟405;用返回的套接字和客戶端進行通信 (send/recv)，歩驟406;返回，等待下一客戶端請求，步驟407;關(guān)閉當(dāng)前套接字， 步驟408。由于本發(fā)明的網(wǎng)控游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)中，連接有多個網(wǎng)絡(luò)游戲戰(zhàn)車，它們分別具 有不同的網(wǎng)絡(luò)地址和端口，因此，需要對系統(tǒng)中的每個游戲戰(zhàn)車分別創(chuàng)建套接字，每個 套接字按照上述的流程，執(zhí)行服務(wù)器段的監(jiān)聽程序?？蛻舳顺绦?，該程序安裝于系統(tǒng)中 的每個游戲戰(zhàn)車上，用于實現(xiàn)作為客戶端的該游戲戰(zhàn)車分別與服務(wù)端程序通信，進行數(shù) 據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，該客戶端程序包括以下步驟創(chuàng)建套接字(socket),步驟501;服務(wù) 器發(fā)連接請求(connect),步驟502;和服務(wù)器端進行通信(send/recv);步驟503; 關(guān)閉套接字，步驟504?？蛻舳说拿颗_游戲戰(zhàn)車都設(shè)置CPLD芯片，該芯片中，軟件部分包括串行數(shù)據(jù)收發(fā) 程序，該程序為實現(xiàn)服務(wù)器端與客戶端各游戲戰(zhàn)車的無線嵌入式模塊CPLD間的雙向通 信而設(shè)置。其包括以下步驟接收該CPLD芯片下行串行接口的數(shù)據(jù)；以及，將戰(zhàn)車狀 態(tài)信息封裝成串行數(shù)據(jù)并連接到上行串行接口。該CPLD芯片的硬件部分采用串行數(shù)據(jù) 收發(fā)器，其框圖如圖6所示。主要由四部分構(gòu)成，SP:分頻電路；采樣濾波電路；接收 電路和發(fā)射電路。工作原理如下分頻電路將晶振頻率進行分頻，得到BAUD—CLK脈沖， 作為發(fā)送電路和接收電路的時鐘。要接收的信號RXD經(jīng)過采樣率波電路，濾掉干擾信號， 得到RXD_SYNC，輸入到接收電路的移位寄存器的串行輸入端。在移位寄存器中進行串并 轉(zhuǎn)換后成為RXD-DATA信號輸出至電機控制模塊。在接收電路中，因為BAUD—CLK時鐘是實際接收波特率9600的16倍，所以每隔16 個BAUD—CLK系統(tǒng)接收一位數(shù)據(jù)。設(shè)置一個變量TXD_CNT，每當(dāng)16個BAUD—CLK到來時， 判斷接收XMIT—CMD是否有效，如果有效，則TXD—CNT的值變?yōu)?，開始接收?？刂浦?令接收流程如圖7所示，程序開始，是否成功復(fù)位？如否，則開始接收數(shù)據(jù)，并將接收 到的數(shù)據(jù)裝入移位寄存器中，通過移位寄存器把RXD-DATA信號存入數(shù)據(jù)緩存。接收的 信號主要用來控制戰(zhàn)車的各種動作，如前進、后退、發(fā)射、旋轉(zhuǎn)炮臺等。因此還要進 行譯碼并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號?？刂浦噶罱邮粘绦蛄鞒虉D如圖7所示，而其波形仿真結(jié) 果如圖8所示。游戲戰(zhàn)車上安裝有各類的傳感器，用以反映戰(zhàn)車的狀態(tài)，如被炮彈擊中的次數(shù)、 戰(zhàn)車的能量信息、位置等。這些信息要通過無線局域網(wǎng)回傳到服務(wù)器端，用以編制各種 游戲。串行數(shù)據(jù)發(fā)送電路是串行數(shù)據(jù)接收電路的逆過程，它把TXD_DATA數(shù)據(jù)經(jīng)移位封裝 成RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)，所不同的是發(fā)送電路的時鐘采用的不是9600*16HZ，而是 9600HZ。發(fā)送電路將BAUD—CLK做16分頻，得到9600HZ的脈沖，作為發(fā)送時鐘。發(fā)送 電路把傳感器輸出的信號(即圖6中的TXD—DATA數(shù)據(jù))經(jīng)移位封裝成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)，通過無線局域網(wǎng)模塊回傳到服務(wù)器端。圖9是CPLD中用VHDL語言編制的串 行數(shù)據(jù)發(fā)送電路軟件流程圖，控制指令發(fā)送流程程序開始，是否成功復(fù)位？如否，則判 斷當(dāng)前TXD一CNT的值，在TXD—CNT4時，開始發(fā)送數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到移位寄存器， 并將TXD一CNT+1;直至TXD_CNT=10，則控制指令及數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，移位寄存器全部清零， 等待下一次發(fā)送時間到來。圖10是其仿真時序圖，RESET、 XMIT—CMD、 BAUD—CLK、 TXMTA 是輸入信號；TXD是輸出信號；TXD一CNT、 TXD—SHIFT是中間變量。RESET為復(fù)位信號，當(dāng)RESET=1時系統(tǒng)復(fù)位，否則程序正常運行。BAUD一CLK為分頻后的系統(tǒng)時鐘。TXDATA為要發(fā)送的數(shù)據(jù)。XMIT—CMD為發(fā)送允許標(biāo)志位，當(dāng)XMIT—CMD出現(xiàn)一個脈沖后，TXD_CNT開始計數(shù)，并 在下個周期開始發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖11所示，為電機驅(qū)動程序的邏輯框圖，數(shù)據(jù)RXDATA10011000經(jīng)過發(fā)送電路后， 轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)RXD。電機驅(qū)動程序是根據(jù)數(shù)據(jù)RXD_DATA的值來產(chǎn)生驅(qū)動電機的相應(yīng) 波形。RXD—DATA的前三位控制戰(zhàn)車的運動情況，接下來的兩位控制炮塔的轉(zhuǎn)動情況， 第六位控制打炮，最后兩位控制戰(zhàn)車的轉(zhuǎn)速，00: 0.25， 01: 0.5， 10: 0.75， 11: 1 (其中后面的數(shù)字表示電機驅(qū)動波形的占空比)。下面通過一具體實施例，說明游戲戰(zhàn)車硬件電路的具體設(shè)計方案。游戲戰(zhàn)車的硬件電路設(shè)計主要包括系統(tǒng)時鐘設(shè)計、JTAG接口設(shè)計、嵌入式局域 網(wǎng)模塊、CPLD設(shè)計、接口設(shè)計和驅(qū)動電路設(shè)計。系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)傳送的速率設(shè)定為9600HZ， 晶振選擇為11. 05926MHZ，這樣經(jīng)過72分頻就能產(chǎn)生9600*16HZ的時鐘。CPLD選擇的 是ALTERA公司的EPM7256AETI144-7。時鐘電路與CPLD的連接方式如圖12所示。時鐘 電路的電源VCC接CPLD芯片的電源；時鐘的地接CPLD芯片的地；時鐘電路的時鐘脈沖 產(chǎn)生端CLK接CPLD芯片的時鐘信號輸入端。JTAG接口用于向CPLD下載程序，連接方式采取ALTERA公司所推薦的接法，嵌入 式無線局域網(wǎng)模塊與CPLD之間的接口是硬件電路設(shè)計的關(guān)鍵，其連接方式如圖13所示。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)游戲戰(zhàn)車嵌入式硬件系統(tǒng)及其控制程序與地面控制中心之間的全雙工通信及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、發(fā)送和操作控制，該系統(tǒng)包括地面控制中心、多個游戲戰(zhàn)車、傳感器、隔離輸出、游戲戰(zhàn)車的電機和炮臺以及游戲戰(zhàn)車中的嵌入式CPLD芯片，其中地面控制中心與系統(tǒng)中的各游戲戰(zhàn)車的網(wǎng)絡(luò)端口連接；游戲戰(zhàn)車中的嵌入式硬件系統(tǒng)采用CPLD芯片，該CPLD芯片與網(wǎng)絡(luò)端口之間采用串行通信方式，一方面將戰(zhàn)車狀態(tài)轉(zhuǎn)換成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)，另一方面將接收的地面控制中心控制指令，轉(zhuǎn)換成符合RS232標(biāo)準的串行數(shù)據(jù)的多路控制信號，該串行數(shù)據(jù)再經(jīng)CPLD芯片解析成電機和炮臺所能識別的可執(zhí)行指令；所述可執(zhí)行指令隔離輸出到各游戲戰(zhàn)車的電機和炮塔，驅(qū)動電機控制模塊控制炮塔以及電機；傳感器設(shè)置于該系統(tǒng)中每個游戲戰(zhàn)車上，用于實時感測該游戲戰(zhàn)車的狀態(tài)，并將感應(yīng)信號經(jīng)過CPLD芯片的轉(zhuǎn)換后傳送至服務(wù)器，作為地面控制中心發(fā)出控制信號的依據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，其特征在于，所 述CPLD芯片進一步包括分頻電路、采樣濾波電路、接收電路以及發(fā)送電路，其中分頻電路將晶振頻率進行分頻，得到BAUD_CLK脈沖，作為發(fā)送電路和接收電路的 時鐘；所接收的地面控制中心信號RXD經(jīng)過采樣濾波電路，濾掉干擾信號，輸入到接收電 路的移位寄存器的串行輸入端，在移位寄存器中進行串/并轉(zhuǎn)換后成為RXD-DATA信號輸 出至電機控制模塊；在接收電路中設(shè)置一時間變量，每當(dāng)16個接收電路的時鐘周期到來時，判斷所接 收的控制指令是否有效，如果有效，則時間的值變?yōu)閘，開始接收控制指令數(shù)據(jù)，接收 到的數(shù)據(jù)裝入移位寄存器； '在發(fā)送電路中設(shè)置一時間變量，每當(dāng)16個發(fā)送電路的時鐘周期到來時，判斷發(fā)送 的控制指令是否有效，如果有效，則時間變量值變?yōu)閘，開始發(fā)送控制指令數(shù)據(jù)，到地 面控制中心或該系統(tǒng)中的游戲戰(zhàn)車，所述發(fā)送電路的工作過程是所述接收電路的逆過 程。
3. 如權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，其特征在于，所 述接收電路的時鐘頻率采用9600*16HZ。
4. 如權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，其特征在于，所 述發(fā)送電路的時鐘頻率采用9600HZ。
5. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所采用Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)，所述系統(tǒng)中的游戲戰(zhàn)車通過無線網(wǎng)卡(102)的嵌 入式無線局域網(wǎng)絡(luò)模塊與無線網(wǎng)絡(luò)的Wiport端口連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，其特征在于，所 述CPLD芯片選擇的是ALTERA公司的EPM7256AETI144-7芯片。
7. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，其特征在于，所 述嵌入式無線局域網(wǎng)模塊與CPLD之間的接口采用JTAG接口 。
8. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方包括以下步驟游戲戰(zhàn)車與服務(wù)器組建成所述數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，將游戲戰(zhàn)車/服務(wù)器發(fā)出的控制命令經(jīng)過串行數(shù)據(jù)接收/發(fā)送程序，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器端，由服務(wù)器端游戲 控制程序進行統(tǒng)一 的游戲控制。
9. 如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸程序包括服務(wù)端流程及客戶端流程服務(wù)端程序，該程序安裝于地面控制中心，用于處理接收客戶端的網(wǎng)絡(luò)請求，該程序包括以下步驟根據(jù)系統(tǒng)中所掛接的游戲戰(zhàn)車數(shù)量創(chuàng)建多個套接字； 將所創(chuàng)建的多個套接字分別與各游戲戰(zhàn)車相應(yīng)的本地地址和端口綁定； 將套接字設(shè)定為監(jiān)聽模式(listen),準備接收來自客戶端游戲戰(zhàn)車的請求； 是否有客戶端請求，如有客戶端請求，接受該客戶端連接請求，返回一個新的對應(yīng) 于此次連接的套接字；用返回的套接字和客戶端進行通信； 返回，等待下一客戶端請求；以及 關(guān)閉當(dāng)前套接字；客戶端程序，該程序安裝于系統(tǒng)中的每個游戲戰(zhàn)車上，用于實現(xiàn)作為客戶端的該游 戲戰(zhàn)車分別與服務(wù)端程序通信，進行數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，該客戶端程序包括以下步驟創(chuàng)建套接字； 服務(wù)器發(fā)連接請求； .與地面控制中々進行通信；以及 關(guān)閉套接字。
10. 如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述服務(wù)端的游戲控制程序，包括以下步驟 '檢測游戲戰(zhàn)車是否與服務(wù)器端連接； 如果己連接，則開始游戲；游戲開始后，接收手柄的控制操作，向受控制的游戲戰(zhàn)車發(fā)送手柄操作信息； 同時，接收來自于該系統(tǒng)中受控游戲戰(zhàn)車的信息；-將上述兩種信息在服務(wù)器端進行數(shù)據(jù)處理； 同步顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
11. 如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述串行數(shù)據(jù)及控制指令接收程序，包括以下步驟程序開始，是否成功復(fù)位？ 如否，則開始接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)裝入移位寄存器中，通過移位寄存器把 RXD-DATA信號存入數(shù)據(jù)緩存。
12. 如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述串行數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送程序，包括以f步驟程序開始，是否成功復(fù)位？ 如否，則判斷當(dāng)前TXD_CNT的值，在TXD—CNT-1時，開始發(fā)送數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到移 位寄存器，并將TXD—CNT+1;直至TXD—CNT=10，則控制指令及數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，移位寄存 器全部清零，等待下一次發(fā)送時間到來。
13. 如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述電機驅(qū)動程序根據(jù)串行數(shù)據(jù)RXD—DATA的值產(chǎn)生驅(qū)動電機的相應(yīng)波形， RXD_DATA的前三位控制戰(zhàn)車的運動狀態(tài)，接下來的兩位控制炮塔的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，第六位 控制打炮，最后兩位控制戰(zhàn)車的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實景游戲戰(zhàn)車系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括地面控制中心、多個游戲戰(zhàn)車、傳感器、隔離輸出、游戲戰(zhàn)車的電機和炮臺以及游戲戰(zhàn)車中的嵌入式CPLD芯片，該CPLD芯片與網(wǎng)絡(luò)端口之間采用串行通信方式，一方面將戰(zhàn)車狀態(tài)轉(zhuǎn)換串行數(shù)據(jù)，另一方面將接收的地面控制中心控制指令轉(zhuǎn)換串行數(shù)據(jù)的多路控制信號，該串行數(shù)據(jù)再解析成可執(zhí)行指令；驅(qū)動電機控制模塊控制炮塔以及電機；傳感器設(shè)置于游戲戰(zhàn)車上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)實景游戲結(jié)合，實現(xiàn)了以往傳統(tǒng)實景所不具備的操作互動性，將網(wǎng)絡(luò)游戲與傳統(tǒng)的實景游戲結(jié)合起來，一方面大大提升傳統(tǒng)實景游戲的趣味性，另一方面又避免了網(wǎng)絡(luò)游戲容易帶來的“網(wǎng)癮”問題。
文檔編號A63F9/00GK101239238SQ20081000722
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者蘭國梁, 珉 曹, 李文元 申請人:天津信息港智能社區(qū)科技有限公司