【正文】 ~R0)圖232 RAM的組成圖低128單元是單片機(jī)的真正RAM存儲(chǔ)器，按其用途劃分為三個(gè)區(qū)域：⒈通用寄存器區(qū) 通用寄存器為CPU提供了就近數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的便利，有利于提高單片機(jī)的運(yùn)算速度。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。信號(hào)引腳介紹：，ALE用于控制把 口輸出的底8位地址送入鎖存器鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。最高時(shí)鐘振蕩頻率可達(dá)12MHZ，大部分指令執(zhí)行時(shí)間為1181。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。當(dāng)然若程序和數(shù)據(jù)區(qū)的要求較高那么選擇的單片機(jī)還要滿足程序空間的要求。89C52單片機(jī)采用增強(qiáng)的RISC結(jié)構(gòu),使其具有高速處理能力,在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可執(zhí)行復(fù)雜的指令,每MHz可實(shí)現(xiàn)1MIPS的處理能力。單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroler），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。第二章 整體設(shè)計(jì)方案 單片機(jī)的選擇 什么是單片機(jī)單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。對(duì)于后者由于搶答電路制作完畢后電子元件被固定。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心的新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時(shí)又增加一系列的實(shí)用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)。該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào)； 利用一個(gè)數(shù)碼管來完成顯示功能。利用單片機(jī)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題?？刂葡到y(tǒng)的四個(gè)模塊為：顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。若在搶答中，只靠人的視覺（或者是聽覺）是很難判斷出哪一組（或哪一個(gè)選手）先搶答到題的。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。不過，這種電腦，通常是指個(gè)人計(jì)算機(jī)，簡稱PC機(jī)。通過選手面前的顯示器，為參賽隊(duì)員提供最直接的看題效果，保證隊(duì)員對(duì)題目的正確理解。其實(shí)在以往企業(yè)或?qū)W校等舉行自己搞的知識(shí)競賽中，都是主持人讀題，觀眾選手得安靜仔細(xì)聽題目，有條件的花上萬元買個(gè)電子搶答器，算是給知識(shí)競賽賽場(chǎng)添彩了。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、判斷精確、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。通過投影儀大屏幕或電視墻在現(xiàn)場(chǎng)播放，給觀眾強(qiáng)烈的視聽感受，凝聚競賽現(xiàn)場(chǎng)氣氛。關(guān)鍵字：STC89C52單片機(jī)、動(dòng)態(tài)顯示、中斷目 錄第一章 緒論 ………………………………………………………………………………1 單片機(jī)搶答器的背景 ………………………………………………………………1 單片機(jī)搶答器的意義 ………………………………………………………………1 搶答器的應(yīng)用 ………………………………………………………………………1第二章 整體設(shè)計(jì)方案 ……………………………………………………………………2 8 MAX7219 12 MAX7219引腳說明 12 基本的工作方法 13 MAX7219初始化 14 部分程序功能介紹 14 單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置 ………………………………………………………………6第三章 硬件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………8 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………8 數(shù)碼管顯示電路 ……………………………………………………………………8 ………………………………………………………………………9第四章 軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………11 搶答器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的流程圖 ……………………………………………………11 主程序 ………………………………………………………………………………12 中斷程序 ……………………………………………………………………………15第五章 系統(tǒng)的仿真………………………………………………………………………18 protenus軟件的介紹及使用 ………………………………………………………18 搶答器protenus軟件的仿真 ……………………………………………………22第六章 調(diào)試功能說明……………………………………………………………………23 系統(tǒng)的調(diào)試 …………………………………………………………………………23 軟件調(diào)試問題及解決 ………………………………………………………………23 焊接的問題及解決 …………………………………………………………………24 單片機(jī)的通信 ………………………………………………………………………25結(jié)論 …………………………………………………………………………………………27工作展望 ………………………………………………………………………………………28參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………29致謝……………………………………………………………………………………………30單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第一章 緒論 單片機(jī)搶答器的背景二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。在知識(shí)競賽中，特別是做搶答題時(shí)，在搶答過程中，為了更確切的知道哪一組或哪一位選手先搶答到題，必須要有一個(gè)系統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)。 單片機(jī)搶答器的意義本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題?？刂葡到y(tǒng)的四個(gè)模塊分別為：存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復(fù)雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當(dāng)搶答路數(shù)很多時(shí)，實(shí)現(xiàn)起來就更為困難。 （二）、當(dāng)有多個(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中一個(gè)，或利用搶答電路電子元件的“競爭”選擇其中一個(gè)。 （三）、當(dāng)有多個(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器只能“抓住”其中一個(gè)而出現(xiàn)“漏洞”。只讀存儲(chǔ)器，定時(shí)器芯片和I/O接口電路集成于一個(gè)芯片上的微控制器。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）?，F(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無線電對(duì)講機(jī)等。 ATMEL公司的89C52單片機(jī),是增強(qiáng)型RISC內(nèi)載Flash的單片機(jī),芯片上的Flash存儲(chǔ)器附在用戶的產(chǎn)品中,可隨時(shí)編程,再編程,使用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)容易,更新?lián)Q代方便。例如當(dāng)設(shè)計(jì)僅僅需要一個(gè)單片機(jī)定時(shí)器那么選擇89C1051或89C2051即可，而不選擇89C52,因?yàn)楹笳叩膬r(jià)格較高一些?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明： 圖221 STC89C52的引腳圖Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8052通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。8052的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見下圖4。內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器全雙工方式的串行接口（UART）種尋址方式。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位操作。其中高128單元是供給專用寄存器使用，因這些寄存器的功能已作為專門規(guī)定故此稱之為特殊功能寄存器SFR—11個(gè)SFR有位尋址作用，而且要說明低128單元是單片機(jī)的真正RAM存儲(chǔ)器。⒊工作寄存區(qū) 用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。來進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，即來限制搶答的時(shí)間。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。其數(shù)碼管的外形如下圖所示： 圖32 數(shù)碼管的共陰和共陽極接法第四章 軟件設(shè)計(jì) 搶答器流程圖流程圖是使用圖形表示算法的思路是一種極好的方法，不論采用何種程序設(shè)計(jì)方法，程序總體結(jié)構(gòu)確定后，一般以程序流程圖的形式對(duì)其進(jìn)行描述。為便于識(shí)別，繪制流程圖的習(xí)慣做法是：方框表示：要執(zhí)行的處理（Process）平行四邊型表示：代表資料輸入（Input） 不規(guī)則圖形代表資料輸出（Output）或報(bào)表輸出（Print） 菱形表示：決策或判斷（例如：If...Then...Else） 初始化部分Kz= =0啟動(dòng)中斷，數(shù)碼管開始計(jì)時(shí)若有選手搶答中斷停止，數(shù)碼管顯示選手的標(biāo)號(hào)及所用的時(shí)間結(jié)束開始NYYN圖411搶答器主程序流程