Jogo da Cobrinha em Assembly MIPS
Author
jv munhoz
Last Updated
7 years ago
License
Creative Commons CC BY 4.0
Abstract
O programa detalhado a seguir apresenta a jogo da cobrinha implementado em Assembly MIPS
O programa detalhado a seguir apresenta a jogo da cobrinha implementado em Assembly MIPS
\documentclass[journal, a4paper]{IEEEtran}
% some very useful LaTeX packages include:
%\usepackage{cite} % Written by Donald Arseneau
% V1.6 and later of IEEEtran pre-defines the format
% of the cite.sty package \cite{} output to follow
% that of IEEE. Loading the cite package will
% result in citation numbers being automatically
% sorted and properly "ranged". i.e.,
% [1], [9], [2], [7], [5], [6]
% (without using cite.sty)
% will become:
% [1], [2], [5]--[7], [9] (using cite.sty)
% cite.sty's \cite will automatically add leading
% space, if needed. Use cite.sty's noadjust option
% (cite.sty V3.8 and later) if you want to turn this
% off. cite.sty is already installed on most LaTeX
% systems. The latest version can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/supported/cite/
\usepackage{graphicx} % Written by David Carlisle and Sebastian Rahtz
% Required if you want graphics, photos, etc.
% graphicx.sty is already installed on most LaTeX
% systems. The latest version and documentation can
% be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/required/graphics/
% Another good source of documentation is "Using
% Imported Graphics in LaTeX2e" by Keith Reckdahl
% which can be found as esplatex.ps and epslatex.pdf
% at: http://www.ctan.org/tex-archive/info/
%\usepackage{psfrag} % Written by Craig Barratt, Michael C. Grant,
% and David Carlisle
% This package allows you to substitute LaTeX
% commands for text in imported EPS graphic files.
% In this way, LaTeX symbols can be placed into
% graphics that have been generated by other
% applications. You must use latex->dvips->ps2pdf
% workflow (not direct pdf output from pdflatex) if
% you wish to use this capability because it works
% via some PostScript tricks. Alternatively, the
% graphics could be processed as separate files via
% psfrag and dvips, then converted to PDF for
% inclusion in the main file which uses pdflatex.
% Docs are in "The PSfrag System" by Michael C. Grant
% and David Carlisle. There is also some information
% about using psfrag in "Using Imported Graphics in
% LaTeX2e" by Keith Reckdahl which documents the
% graphicx package (see above). The psfrag package
% and documentation can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/supported/psfrag/
%\usepackage{subfigure} % Written by Steven Douglas Cochran
% This package makes it easy to put subfigures
% in your figures. i.e., "figure 1a and 1b"
% Docs are in "Using Imported Graphics in LaTeX2e"
% by Keith Reckdahl which also documents the graphicx
% package (see above). subfigure.sty is already
% installed on most LaTeX systems. The latest version
% and documentation can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/supported/subfigure/
\usepackage{url} % Written by Donald Arseneau
% Provides better support for handling and breaking
% URLs. url.sty is already installed on most LaTeX
% systems. The latest version can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/other/misc/
% Read the url.sty source comments for usage information.
%\usepackage{stfloats} % Written by Sigitas Tolusis
% Gives LaTeX2e the ability to do double column
% floats at the bottom of the page as well as the top.
% (e.g., "\begin{figure*}[!b]" is not normally
% possible in LaTeX2e). This is an invasive package
% which rewrites many portions of the LaTeX2e output
% routines. It may not work with other packages that
% modify the LaTeX2e output routine and/or with other
% versions of LaTeX. The latest version and
% documentation can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/supported/sttools/
% Documentation is contained in the stfloats.sty
% comments as well as in the presfull.pdf file.
% Do not use the stfloats baselinefloat ability as
% IEEE does not allow \baselineskip to stretch.
% Authors submitting work to the IEEE should note
% that IEEE rarely uses double column equations and
% that authors should try to avoid such use.
% Do not be tempted to use the cuted.sty or
% midfloat.sty package (by the same author) as IEEE
% does not format its papers in such ways.
\usepackage{amsmath} % From the American Mathematical Society
% A popular package that provides many helpful commands
% for dealing with mathematics. Note that the AMSmath
% package sets \interdisplaylinepenalty to 10000 thus
% preventing page breaks from occurring within multiline
% equations. Use:
%\interdisplaylinepenalty=2500
% after loading amsmath to restore such page breaks
% as IEEEtran.cls normally does. amsmath.sty is already
% installed on most LaTeX systems. The latest version
% and documentation can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/required/amslatex/math/
\usepackage[utf8x]{inputenc}
\usepackage{subcaption}
% Other popular packages for formatting tables and equations include:
%\usepackage{array}
% Frank Mittelbach's and David Carlisle's array.sty which improves the
% LaTeX2e array and tabular environments to provide better appearances and
% additional user controls. array.sty is already installed on most systems.
% The latest version and documentation can be obtained at:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/required/tools/
% V1.6 of IEEEtran contains the IEEEeqnarray family of commands that can
% be used to generate multiline equations as well as matrices, tables, etc.
% Also of notable interest:
% Scott Pakin's eqparbox package for creating (automatically sized) equal
% width boxes. Available:
% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/supported/eqparbox/
% *** Do not adjust lengths that control margins, column widths, etc. ***
% *** Do not use packages that alter fonts (such as pslatex). ***
% There should be no need to do such things with IEEEtran.cls V1.6 and later.
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\begin{document}
% Define document title and author
\title{Jogo da Cobrinha em Assembly MIPS}
\author{João Victor Bohrer Munhoz // Arthur da Silveira Couto // Caio Albuquerque Brandao
\thanks{}}
\markboth{ISC - Lamar}{}
\maketitle
% Write abstract here
\begin{abstract}
O programa detalhado a seguir apresenta a jogo da cobrinha implementado em Assembly MIPS
\end{abstract}
% Each section begins with a \section{title} command
\section{Introdução}
% \PARstart{}{} creates a tall first letter for this first paragraph
\PARstart{E}{sse} trabalho apresenta uma reprodução do clássico jogo "Snake", conhecido como o jogo da cobrinha, usando a linguagem Assembly do MIPS, através do programa MARS. A seguir, estão especificados os métodos através dos quais o programa foi montado:
% Main Part
\section{Metodologia}
\PARstart{O} trabalho foi executado no simulador MARS desenvolvido pela Missouri State University e programado na linguagem assembly MIPS.
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{Mars.png}
\end{center}
\caption{As duas ferramentas mais utilizadas do MARS nesse trabalho: o MMIO e o Bitmap Display}
\label{fig:Matriz}
\end{figure}
Usou-se uma matriz lógica de 40x30 linhas, formada de caracteres, declarada na memória estática. A matriz lógica é usada em todo o programa para representar a posição de cada elemento do jogo.
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{Matriz.png}
\end{center}
\caption{Matriz 40x30}
\label{fig:Matriz}
\end{figure}
Os visuais da cobra, do cenário, da pontuação e da vida foram mostradas no bitmap display através de funções que imprimem bit a bit dentro de um espaço de 8x8 bits.
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{jogo.png}
\end{center}
\caption{Tela printada do jogo, bit a bit, no Bitmap display}
\label{fig:03}
\end{figure}
Os efeitos sonoros foram implementados através do syscall 31 (saída MIDI). O programa também usa o processo de polling, onde há a leitura da memória de entrada e saída (MMIO) também simulada no MARS. A cobra muda a sua direção de movimento quando for lida da memória uma entrada válida. O movimento constante da cobra se dará sempre que não for lida uma entrada válida. Para a implementação da velocidade da cobra foi usado o syscall sleep, para cada dificuldade foi usado um intervalo diferente de tempo. As vidas da cobra foram implementadas através de um contador. Toda vez que a cobra morre o contador decrementa e o programa lê a segunda matriz lógica, onde está salva a posição inicial do jogo, e recomeça o LOOP principal.
\section{"Texturas"}
\PARstart{D}{urante} a implementação do trabalho, percebemos que, apesar do jogo estar funcionando, visualmente, o trabalho parecia meio monótono, para isso, implementamos uma nova técnica de impressão no Bitmap display. Ao invés de pritarmos byte a byte, como geralmente é feito, printamos bit a bit. Isso nos permitiu fazer, através da variação de cores em um quadrado de 8x8 bits, fazer "texturas", como mostradas abaixo:
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[scale=7]{grass.png}
\end{center}
\caption{Impressão bit a bit da "grama"}
\label{fig:03}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[scale=10]{Wall.png}
\end{center}
\caption{Impressão bit a bit da "parede de tijolos"}
\label{fig:03}
\end{figure}
Além das coisas do cenário e dos corações para representar as vidas personalizamos também as próprias partes da cobra:
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[scale=10]{rabo.png}
\end{center}
\caption{Impressão bit a bit do "rabo" da cobra}
\label{fig:03}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[scale=10]{corpo.png}
\end{center}
\caption{Impressão bit a bit do "corpo" da cobra}
\label{fig:03}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\begin{center}
\includegraphics[scale=10]{cabeca.png}
\end{center}
\caption{Impressão bit a bit da "cabeça" da cobra}
\label{fig:03}
\end{figure}
\section{Resultados Obtidos}
\PARstart{T}{endo} em vista os processos metodológicos descritos acima, chegamos ao resultado esperado, um jogo da cobrinha funcional rodando em uma base assembly MIPS. Entretanto, pelas limitações técnicas da IDE MARS e principalmente da linguagem de programação, o jogo apresenta alguns bugs, tais como dar uma leve travada quando a cobra come a comida, e depois de um tempo mais longo de funcionamento há possibilidade do jogo travar, provavelmente devido a quesitos de stackpile ou memória dando overflow.
% This is how you include a eps figure in your document. LaTeX only accepts EPS or TIFF files.
\section{Conclusão}
\PARstart{A}{inda} que com alguns bugs, acreditamos que o trabalho foi realizado com sucesso, pois enquanto os erros foram por fatores externos ao código, o código em si funcionou como o esperado
% Now we need a bibliography:
\begin{thebibliography}{5}
\bibitem{Proakis} % Book
David Money Harris and Sarah L. Harris. {\em Digital Design and Computer Architecture}. Morgan Kaufmann.,
Harvey Mudd College, USA, 2nd edition, 2012.
\bibitem{Proakis} % Book
Aula do Lamar
\bibitem{Proakis} % Book
F1 do MARS (Guia de referência do Assembly MIPS)
\end{thebibliography}
% Your document ends here!
\end{document}