【正文】 .............................. 16 計分電路的工作原理 ............................................................................ 17 第四章 籃球計時計分器軟件設計 ............................................................................... 19 球賽計時計分器的工作過程 ........................................................................... 19 籃球計時計分器編程設計 ............................................................................... 19 主要模塊說明 ................................................................................................ 20 長春理工大學畢業(yè)設計 II 計時部分模塊流程 ................................................................................ 20 記分部分模塊流程 ................................................................................ 21 籃球計時計分器程序源代碼 ........................................................................... 21 結 論 .......................................................................................................................... 31 參考文獻 .................................................................................................................... 32 致 謝 .......................................................................................................................... 33 長春理工大學畢業(yè)設計 1 第一章 引言 背景知識介紹 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了 便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇 [2]。 設計意義 單片機 的 應用 是具有高度 現(xiàn)實意義 的 。單片機極高的可靠 性，微型性和智能性（我們只要編寫不同的程序后就能夠完成不同的控制工作），單片機已成為工業(yè)控制領域中普遍采用的智能化控制工具，已經深深地滲入到我們的日常生活當中 。 通過此次基于單片機設計的籃球計時計分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細的了解單片機程序設計的基本指令功能、編程步驟和技巧來講述單片機編程，并對MCS51 單片機的結構和原理進行講述，以及基于單片機開發(fā)應用的相關芯片的工作原理，并且可以在將來的工作和學習中加以應用 [5]。 設計目的 隨著單片機在 各個領域的廣泛應用，許多用單片機做控制的球賽計時計分系統(tǒng)也應運而產生，如用單片機控制 LCD 液晶顯示器計時計分器，用單片機控制LED 七段顯示器計時計分器等。 本次設計用由 AT89C51 編程控制 LED 七段數(shù)碼管作顯示的球賽計時計分系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有賽程定時設置，賽程時間暫停，及時刷新甲、乙雙方的成績以及賽后成績暫存等功能。它具有價格低廉，性能穩(wěn)定，操作方便并且易于攜帶等特點。廣泛適合各類學?；蛘咝⌒蛨F體作為賽程計時計分 [8]。 通過本次基于 C51 系列籃球計時計分器的設計，可以了解、熟悉有關單片機開發(fā)設計的過程， 并加深對單片機的理解和應用以及掌握單片機與外圍接口的一些方法和技巧，這主要表現(xiàn)在以下一些方面： (1) 籃球賽計時計分系統(tǒng)包含了 8051 系列單片機的最小應用系統(tǒng)的構成，同時在此基礎上擴展了一些使用性強的外圍接口。 (2) 可以了解到 LED顯示器的結構、工作原理以及這種顯示器的接口實例與長春理工大學畢業(yè)設計 2 具體連接與編程方法。 (3) 怎樣利用串行口來擴展顯示接口等 [6]。 長春理工大學畢業(yè)設計 3 第 二 章 系統(tǒng)硬件介紹 MCS51 單片機簡述 單片機 AT89C51 簡介 本課題中用到的芯片就是 AT系列中的 AT89C51 單片機芯片。 AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù) 據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，內置功能強大的微型計算機的 AT89C51 提供了高性價比的解決方案 [7]。 AT89C51 具有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。它 是一個低功耗高性能單片機， 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2 個外中斷口， 2個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 如圖所示 圖 21 為 AT89C51 單片機基本構造，其基本性能介紹如 圖 21： 圖 21 AT89C51引腳圖 AT89C51 本身內含 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2 個外中端口， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存長春理工大學畢業(yè)設計 4 儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 主要特 性 AT89C51 的主要特性如 表 21所示： 表 21 AT89C51主要功能描述 管腳說明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1口是一個內部提供上拉 電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2口為一個內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2口被寫 “1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存 儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 兼容 MCS— 51指令系統(tǒng) 4k 可反復擦寫 (1000 次） Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 可編程 UARL 通道 兩個 16位可編程定時 /計數(shù)器 全靜態(tài)操作 024MHz 1 個串行中斷 128x8bit 內部 RAM 兩個外部中斷源 共 6個中斷源 可直接驅動 LED 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設置睡 眠和喚醒功能 長春理工大學畢業(yè)設計 5 P3 口： P3 口管腳是 8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如 表 22所示： 表 22 AT89C51特殊功能 表 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問 外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的 選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當 /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 長春理工大學畢業(yè)設計 6 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 芯片擦除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1” 且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C5