五子棋论文

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1、 X X大学虚拟仪器课程设计论文论文题目： 休闲五子棋设计 学生姓名： 指导教师： 职称： 院 系： 专业班级： 二XX年X月 第 17 页 共 18 页前言五子棋是一种两人对弈的纯策略型棋类游戏，是起源于中国古代的传统黑白棋种之一，发展于日本，流行于欧美。它作为一个棋类竞技运动，在民间十分流行。它不仅能增强人的思维能力、提高智力,而且富含哲理、有助于修身养性。正因为这样五子棋越来越受到大众的喜爱。LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，界面看起来生动形象、简洁明了。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序。LabVIEW采用的是数据流编程方式，程序框

2、图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。为了供人们闲暇时间随时随地地进行娱乐，提高自己的五子棋水平，本文以LabVIEW为平台，设计开发了这款单机版的五子棋游戏软件。在程序制作的过程中还会涉及各个模块的调用、双方胜负的判定方法及前面板的美化 1.系统软件的开发平台LabVIEW简介 1.1 LabVIEW的基本概述 LabVIEW是美国国家仪器公司开发的，基于G语言（Graphics Language）的虚拟仪器开发工具。其特点是用图形化的符号来代替传统的文本语言，从而达到直观，简洁，易懂的目的。1992年8月labVIEW2.5实现了从MaCintosh平台到Windows又砰台的

3、移植，从 LabVIEW3.0版本开始，LabVIEW作为一个完整优异的图形化软件开发环境得到了工业界和学术界的认可，并开始迅速占领市场，赢得了广大用户的青睐。它的基本特点是： (1)具有良好的用户接口其用户接口类似于传统仪器的面板，包括按钮、旋钮、图形显示组件、控制组件等。通过鼠标和键盘向程序输入数据，操作结果由软件在计算机屏幕上生成。 (2)编程方式简单、直观采用图形语一言(G语言)、图标和联机代替文本形式编写程序，是对具体编程问题的图形化解决方案。 (3)具有层次结构和模块化的特点每一个VI可以作为顶层程序，也可以作为其它程序的子程序。 (4)提供程序调试功能程序调试工具包括在源代码中可

4、以设置断点，可以单步执行，也可以启动。LabVIEW创建虚拟仪器过程 创建虚拟仪器的过程分为四步: (1)创建前面板。前面板是图形化用户界面，用于设置输入数值和观察输出量。它模仿了实际仪器的面板。前面板包含了旋钮、按钮、图形和其他控制与显示对象。通过鼠标和键盘输入数据、控制按钮，也可在计算机显示器上直接观看结果。若想要在数字控制中输入或修改数值，只需要用操作工具(见工具模板)点击控制部件和增减按钮，或者用操作工具或标签工具双击数值栏进行输入数值修改。 (2)创建框图程序。在前面板窗口的主菜单windows中选择 ShowDiagram将前面板窗口切换到框图程序窗口，此时会看到与前面板对象对应的

5、端口。根据需要在功能模板中找到所需的节点，并将节点图标放置到框图程序窗口。用数据连线将这些端口和节点的图标连接起来，形成一个完整的框图程序。 (3)创建图标。一个虚拟仪器的图标/连接端口就像一个图形(表示某一虚拟仪器)的参数列表。这样，其它的虚拟仪器才能将数据传输给子仪器。图标和连接允许将此仪器作为最高级的程序，也可以作为其它程序或子程序的子程序。运行和调试程序。运行和调试程序是任何一门编程语言编程的最重要的一步。在LabVIEW中，用户可以通过两种方式来运行程序:运行和连续运行。如果一个VI程序存在语法错误，则在面板工具条上的运行按钮将会变成一个折断的箭头，表示程序不能被执行。这时这个按钮被

6、称作错误列表。点击它，则LabVIEW弹出错误清单窗口，点击其中任何一个所列出的错误，选用Find功能，则出错的对象或端口就会变成高亮。调试程序时可以利用单步执行、设置断点、设置探针来显示数据流动方向。1.2 LabVIEW的模板分析LabVIEW是一种图形化设计语言，在一个虚拟仪器VI的开发过程中，主要利用模板创建和运行程序。这些操作模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。操纵模板共有三类:工具(Too1s)选板、控制(Controls)选板和功能 (Functions)选板或称函数选板。分别如下图1.1、1.2、1.3所示。图1.1 工具选板1.2.1工具模板工具选板为编程者

7、提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具(如图所示)。该模板可以在windows菜单下选择 ShowToolsPalette命令以显示该模板。当从模板内选择了任一种工具后，鼠标箭头就会变成该工具相应的形状，它包括了以下工具包。 操作工具:使用该工具来操作前面板的控制和显示。使用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具的形状。 选择工具，用于选择、移动或改变对象的大小当它用于改变对象的连框大小时，会变成相应形状。 标签工具:用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建自由标签时它会变成相应形状。 连线工具:用于在框图程序上连接对象。如果联机帮助的窗口被打开时，把该工具放在任一条连线上，

8、就会显示相应的数据类型。 对象弹出菜单工具:用左鼠标键可以弹出对象的弹出式菜单。 漫游工具:使用该工具就可以不需要使用滚动条而在窗口中漫游 断点工具:使用该工具在VI的框图对象上设置断点。 探针工具:可以在框图程序内的数据流线上设置探针。程序调试员可以通过控针窗口来观察该数据流线上的数据变化状况。 颜色提取工具:使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。颜色工具:用来给对象定义颜色。它也显示出对象的前景色和背景色。 自动选择工具1.2.2 控件选板图1.2 控件选版控件选板拟仪器的面板是通过软件实现的。就是LabVIEW将传统仪器上的各种旋纽、开关.、显示屏等所有可能涉及到的操作部件，都做成外形

9、相似的“控件”分类存于控制模板上。设计仪器模板时，只需根据需要选择合适的“控件”放在面板相应的位置上即可。每个图标代表一个子模板(如图所示)。控制模板可以用Wind。，s菜单的 ShowControlsPalette功能打开它，也可以在前面板的空白处,点击鼠标右键，以弹出控制模板。它只有当打开前面板窗口时才能调用。1.2.3函数选板 图1.3 函数选板图1.4 函数选板子选板 函数选板编程子选板功能模板就是LabVIEW将传统仪器上的各种测试功能、信号分析文件操作以及输入/输出(1/0)接口设备的驱动做成可供直接调用的库函数。使用时只需根据预完成的功能与操作，从子模板上选择相应的“图标”放在流

10、程图编辑窗口中相应的位置上即可。该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板(如图所示)。它可以用Windows菜单下的Show Funetionspalette功能打开它，也可以在框图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。而且它只有打开了框图程序窗口后才能出现。它包括结构子模板、数值运算子模板、布尔逻辑子模板、字符串运算子模板、数组子模板、类子模板、比较子模板、时间和对话框子模板、文件输入/输出子模板、仪器控制子模板、仪器驱动程序库、数据采集子模板、信号处理子模板、数学模型子模块、图形与声音子模块、通讯子模板、应用程序控制子模块、底层接口子模块、文档生成子模板、示教课程子模板、用户自定义的

11、子Vl模板和选择VI子程序等子模板。编制软件时通过对控制和功能模块中子模块的灵活调用，选取相应的功能子模块，分别置于前后面板内，使用连线工具即可完成虚拟仪器设计。本章介绍了当今在测控领域内的虚拟仪器开发软件LabVIEw语言，它满足了实现虚拟测试仪器的条件，是虚拟仪器开发环境中图形化语言的杰出代表之一。LabvIEW语言是一种面向工程技术人员的图形化编程语言，是一种面向对象的模块化编程语言，使面向对象技术程序的复用性达到最佳，被誉为工程师和科学家的语言。2. 总体设计方案2.1五子棋游戏规 五子棋，亦称连五子、五子连、串珠、五目、五目碰、五格等。相传起源于四千多年前的尧帝时期，比围棋的历史还要

12、悠久。在古代，五子棋棋具虽然与围棋相类同，但是下法却是完全不同的。正如辞海中所言，五子棋是“棋类游戏，棋具与围棋相同，两人对局，轮流下子，先将五子连成一行者为胜”。五子棋的游戏规则如下：1.行棋顺序:黑先、白后，从天元开始相互顺序落子。2.判断胜负 最先在棋盘横向、竖向、斜向形成连续的相同色五个棋子的一方为胜。黑棋禁手判负(Lose)，白棋无禁手。黑棋禁手包括“三、三”(包括“四、三、三”)、“四、四” (包括“四、四、三”)、“长连”。黑棋只能以“四、三”取胜。 3.如分不出胜负，则定为平局。4.对局中中途退场判为负。 5.五连与禁手同时形成，先五为胜。 6.黑方禁手形成时，白方应立即指出。

13、若白方未发现或发现后未指明而继续应子，则不能判黑方负。 7.时间限定： 每方20分钟包干，然后1分钟读秒。2.2游戏设计框图 从棋盘棋子的设计、各模块的搭建到主程序的编写、前面板的美化，五子棋的游戏总体设计流程如图2.1所示。图2.1五子棋游戏总体设计图2.3游戏设计流程图2.3.1总体设计流程图游戏开始，对棋盘进行初始化，初始化完成后，由主循环控制模块来控制轮到哪方下子，在游戏进行过程中，若有一方获胜，则跳出获胜对话框，再决定是否重新开始游戏；如果没有一方获胜，则程序不断循环执行。五子棋游戏流程如图2.2所示。 图2.2五子棋游戏流程图2.3.2初始棋盘模块按下重新开始按钮后，调用该程序初始

14、化棋盘。用长32位的整形数值来表示棋盘大小，数组显示当前棋盘的状态，用循环结构来实现，当按下重新开始按钮，调用该程序初始化棋盘。初始棋盘程序框图如图2.3所示。 图2.3 初始棋盘程序框图2.3.3等待模块2.4等待模块程序框图3.判定胜负模块设计前面板及程序框图数组显示当前棋盘状态，布尔量指示某一方获胜。判定胜负前面板如图3.1所示。图3.1 判定胜负前面板计算当前行的子数，相加为10是表示，五个子全为黑，黑胜；相加为0时表示五个子全为白，白胜。其他方向相同。判定胜负程序框图如图3.2所示。图3.2 判定胜负部分程序框图图3.3 胜负对话模块程序框图3.1棋盘绘制模块：图3.4 棋盘绘制模块

15、的前面板图3.5 棋盘绘制模块的程序板4. 主程序设计4.1游戏主程序设计4.1.1五子棋主程序的程序框图 由于主程序的程序框图较为复杂，在完成前面模块搭建的基础上，将各模块作为完成各功能的模块，调用到主程序中去，为的是程序看起来简洁明了富有条理性。五子棋两种对弈模式下的主程序程序框图如图4.1、4.2所示。图4.1双人对弈程序框图4.1.2五子棋的游戏界面五子棋的游戏界面看起来很简洁，主要包括了人机对弈和双人对弈选择、重新开始按钮和退出程序按钮，这是在游戏过程中最基本的功能。除此之外，还涉及了棋子的设计、棋盘的布置及前面板的美化。五子棋主程序程序框图如4.2所示。图4.2 主程序程序框图图4

16、.3游戏界面4.2结果演示五子棋双人对弈演示结果如图4.4所示： 图4.4 双人对弈结果显示5.结束语本文只是在LabVIEW基础上做了个简单的程序设计，采用LabVIEW平台开发的五子棋游戏，游戏界面美观，程序的设计清楚明了、简单易读。在程序的运行过程中，有一些不足，如没有设计帮助文档及悔棋程序等，说明游戏功能的全面性还不够强。这需要在实践中进一步完善。设计中也有一些优点，这款单机版的五子棋游戏可以根据人数的情况，选择人机对弈或双人对弈模式，能够满足人们随时随地的娱乐需求。 参考文献1 林飞. 中国艺术经典全书之五子棋M, 吉林摄影出版社.2003.122 彭建国、那威. 连珠五子棋入门M,

17、 金盾出版社.1997.63 阮奇桢. 我和LabVIEW一个NI工程师的十年编程经验M, 北京航空航天大学出版社,2009.09.4 王长飞、蔡强、李海生. 智能五子棋算法的设计实现M，系统仿真学报 第21卷第四期 2009. 02 5 王永庆. 人工智能原理与方法M, 西安交通大学出版社.1998.8 6 崔良沂、赵永昌. 人工智能M, 第3 版清华大学出版社.2005.9 7 贾功贤、刘成康等. 基于PC的虚拟仪器的发展趋势J, 电子技术应用.1999 8 NI.Measurement and Automation CatalogZ, 2003.9 9 LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用.人民邮电出版社.2008.12 10 LabVIEW8.20程序设计从入门到精通.清华大学出版.2007.7