【正文】 顯示問題，只要給出一個簡單的信息（如顯示格式編碼）甚至不用再提供額外信息，直接利用當(dāng)前狀態(tài)變量和軟件標(biāo)志就可以完成所需的顯示要求。如果監(jiān)控安排在中斷子程序中，兩者的要求就統(tǒng)一了，問題比較好解決，如果監(jiān)控程序安排在主程序中，在監(jiān)控程序調(diào)用顯示模塊的過程中發(fā)生了中斷，中斷子程序也調(diào)用顯示模塊，這時就容易出問題。軟復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢之后,將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。電路中兩個電容 C1,C2 的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振。(5) I/O 端口：在樣機(jī)研制出來后進(jìn)行現(xiàn)場試用時，往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。在設(shè)計(jì)硬件電路時，要考慮到將來修改擴(kuò)展的方便。控制系統(tǒng)的四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。芯片上的 FPEROM 允許在線或采用通用的非易失存儲編程器對程序存儲器重復(fù)編程。外部定時元件復(fù)位中斷電源系統(tǒng)時鐘ROMCPU定時/計(jì)數(shù)器串行 I/O 口并行 I/O 口RAM圖 23 AT89C51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作功能，片內(nèi)增加了一個通用寄存器 B 和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能 [3]。AT89C51 是基本型，具有 4KB 的 Flash 存儲器，128 字節(jié)的片內(nèi) RAM,32 條可編程 I/O 口，兩個個 16 位定時/計(jì)數(shù)器，6 個中斷源，3 位存儲器加密，一個可編程串行接口。(2) 89 系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡介：89 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與 AT80C51 相近，主要有以下部件：1 8031CPU 2 振蕩電路 3 總線控制部件4 中斷控制部件 5 片內(nèi) Flash 存儲器 6 片內(nèi) RAM7 并行 I/O 接口 8 定時器 9 串行 I/O 接口89 系列的各種型號單片機(jī)，內(nèi)部差別很大。所以，用戶編程時不應(yīng)該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元，它們是公司留待將來開發(fā)新產(chǎn)品時使用的?？偠灾菊n題利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)設(shè)計(jì)了搶答器，該搶答器增加了新功能、提高了系統(tǒng)的可靠性、簡化了電路結(jié)構(gòu)、節(jié)約了成本，是一個實(shí)用的工程設(shè)計(jì)。 搶答器的工作流程搶答器的基本工作原理:在搶答競賽或呼叫時 [2]，有多個信號同時或不同時送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識別、記錄第一個號碼，同時內(nèi)部的定時器開始工作，記錄有關(guān)時間并產(chǎn)生超時信號?？梢該尠矗撼瑫r數(shù)碼管顯示“FFF” ，當(dāng)搶按超過規(guī)定時間或答題超過規(guī)定時間后數(shù)碼管顯“FFF” 。主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開始。參賽者分系統(tǒng)設(shè)有：搶答按紐、計(jì)時顯示、提示功能等（根據(jù)需要可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能） ；主控分系統(tǒng)有：開始與結(jié)束控制按鈕、時限設(shè)定、各種相關(guān)顯示調(diào)控功能等（根據(jù)需要也可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能） 。但目前多數(shù)搶答器存在 3 個不足之處:第一，現(xiàn)場線路連接復(fù)雜。后其號碼只有數(shù)碼或指示燈顯示，沒有語音提示。簡要介紹了搶答器的發(fā)展現(xiàn)狀。在后臺主持人可以修改，搶答時間和選手回答問題的時間設(shè)置，原始狀態(tài)下?lián)尨饡r間為 15s，回答問題時間為 10s。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。 keys locked in an active state, the key is invalid illegal. Key words: AT89C51。本設(shè)計(jì)是以六路搶答為基本理念。做為一個單位若專購一臺搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購置的麻煩和及時性就會影響活動的開展,因此設(shè)計(jì)了本搶答器。 Qiangda time to time and answer questions Dao Ji shi, over time, the system automatically reset control and mandatory reduction。本課題利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間和選手號碼。主持人有開始和結(jié)束、復(fù)位鍵。本論文章節(jié)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如下:第一章：緒論。結(jié)論：總結(jié)課題設(shè)計(jì)，指出設(shè)計(jì)中的一些問題，提出改善的意見，并展望搶答器的未來設(shè)計(jì)。作為一個單位若專購一臺搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購置的麻煩和及時性就會影響活動的開展。第二章 搶答器的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能與分析本系統(tǒng)是借用單片機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)的智能搶答器，主控與參賽者設(shè)為終端分系統(tǒng)。如果主持人沒有按下開始鍵而選手就搶答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏顯示犯規(guī)者的代號，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)生。主持人依次按下復(fù)位鍵（RESET） ，開始鍵后開始搶答。按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。如果主持人未按搶答開始鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答，LED上不斷閃爍 FF 和犯規(guī)號數(shù)并響個不停，直到按下停止 鍵為止。表 21 器件選型方案的詳細(xì)清單器件名稱 規(guī)格型號 數(shù)量微處理器 AT89C51 1電阻 3WTT10K 8電容 30PF 3晶振 12MHZ 1按鈕 11反相器 37段數(shù)碼管 7SEGMPX4CC 4 揚(yáng)聲器 1 雖然特殊功能寄存器地址在 80H～FFH 之中，但在 80H～FFH 的地址單元中，不是所有的單元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的單元，其內(nèi)容是不確定的，如果對這些單元進(jìn)行操作，得到的是一些隨機(jī)數(shù)，而寫入則無效。表 22 AT89C51 特殊功能寄存器列表符　號 地　址 注　釋*ACC E0H 累加器*B F0H 乘法寄存器*PSW D0H 程序狀態(tài)字SP 81H 堆棧指針DPL 82H 數(shù)據(jù)存儲器指針低 8 位DPH 83H 數(shù)據(jù)存儲器指針高 8 位*IE A8H 中斷允許控制器*IP D8H 中斷優(yōu)先控制器*P0 80H 端口 0*P1 90H 端口 1*P2 A0H 端口 2*P3 B0H 端口 3PCON 87H 電源控制及波特率選擇*SCON 98H 串行口控制器SBUF 99H 串行數(shù)據(jù)緩沖器*TCON 88H 定時器控制TMOD 89H 定時器方式選擇TL0 8AH 定時器 0 低 8 位TL1 8BH 定時器 1 低 8 位TH0 8CH 定時器 0 低 8 位TH1 8DH 定時器 1 高 8 位注：帶*號的特殊功能寄存器都是可以位尋址的寄存器c) 89 系列單片機(jī)采用靜態(tài)時鐘方式，可以節(jié)省電能，降低便攜式設(shè)備的功耗。全靜態(tài)工作為 024MHZ，有 3 級程序鎖存器，內(nèi)部含有 128256 字節(jié)的 RAM，有 32 條可編程 I/O 口線，23 個 16 位定時/計(jì)數(shù)器，68 個中斷源，通用的串行接口，低電壓空閑及電源下降方式。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯器部件 ALU、累加器 ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器PSW，BCD 碼運(yùn)算調(diào)整電路等組成。表 23 單片機(jī)主要性能的比較型號 ROM形式片內(nèi)ROM片內(nèi)RAM尋址范圍定時計(jì)數(shù)I/O口串行I/O 口外部中斷80C31 接ROM4K 128 2*64 K2*16 4 UART 280C51 ROM 4K 128 2*64 K2*16 4 UART 287C51 EPROM4K 128 2*64 K2*16 4 UART 289C51 FPEROM4K 128 2*64 K2*16 4 UART 2 AT89C51 單片機(jī)AT89C51 是一種低功耗、高性能的含有 4KB 閃速可編程電擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的 8 位CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造，并且與 80C51 指令系統(tǒng)和引腳完成兼容。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 AT89C51 單片機(jī)作為核心。(2) 留有設(shè)計(jì)余地。只要在硬件電路設(shè)計(jì)初期考慮到這一點(diǎn)，就應(yīng)該為系統(tǒng)將來升級留足夠的 RAM 空間，哪怕多設(shè)計(jì)一個 RAM 的插座，暫不插芯片也好。此電路在加電大約延遲 10ms 后振蕩器起振,在XTAL2 引腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。 復(fù)位電路與顯示電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的第 9 腳 RST 為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù) 4 個機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖4 所示:圖 33 復(fù)位電路值得注意的是,在設(shè)計(jì)當(dāng)中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能,由上面的硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復(fù)到了初始值,而前面的功能介紹中提到了倒計(jì)時時間的記憶功能,該功能的實(shí)現(xiàn)的前提條件就是不能對單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。自動執(zhí)行的各類模塊在安排在各種中斷子程序中，這就是說，各種中斷子程序也要調(diào)用顯示模塊。這里將顯示功能集中到一起，作為一個功能模塊，就要求它的功能全面，能根據(jù)系統(tǒng)軟件提供的信息自動完成顯示內(nèi)容的查找，變換和輸出驅(qū)動。在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示 [6]上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動態(tài)顯示。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的立場上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當(dāng)前時刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需要妥善解決，否則，人們在操作鍵盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。如果讀鍵過程安排在定時中斷子程序中，就可省去專門的延時子程序，利用兩次定時中斷的時間間隔來完成抖動處理。軟件復(fù)位就是用一系列指令來模擬硬件復(fù)位功能，最后通過轉(zhuǎn)移指令使程序從 0000H 地址開始執(zhí)行。這部分程序如下：POWER DATA 67H ；上電標(biāo)志存放單元 ERR: CLR EA ；關(guān)中斷 MOV DPTR,ERR1 ；準(zhǔn)備返回地址PUSH DPLPUSH DPHRETI ；清除高級中斷激活標(biāo)志ERR1: MOV POWER,0AAH；重建上電標(biāo)志 CLR A ；準(zhǔn)備復(fù)位地址 PUSH ACC ；壓入復(fù)位地址 0000HPUSH ACCRETI ；清除低級中斷激活標(biāo)志，從程序 0000H 開始執(zhí)行。軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計(jì)做一個總體規(guī)劃。這如同當(dāng)一名操作工人比較容易，而當(dāng)一個廠長就比較難了。 為+1s 鍵,如按下跳到 INCO JNB ,DEC0。除十分出個位/十位 MOV 30H,A。計(jì)時完畢 MOV R0,00H DEC R6。搶答時間 R2 送 R6 MOV R3,01H CLR OK。 向下運(yùn)行滅并停響 CLR RING MOV R3,0AH MOV R4,0AH MOV R5,0AH。按鍵發(fā)聲 RET第五章 Proteus 仿真系列組圖系統(tǒng)仿真圖圖 51 復(fù)位顯示三個 FFF（2）設(shè)置計(jì)時時 間圖 52 計(jì)時時間為 17 秒（3）非法搶答并顯示座號圖 53 三號選手非法搶答（4）搶答成功并顯示倒計(jì)時圖 54 六號選手搶（5）三號選手搶答成功圖 55 三號選手搶答第六章 總結(jié)本文研究與設(shè)計(jì)的六路多功能搶答器采用了通用的電子元器件，利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H。搶答只顯示計(jì)時,滅號數(shù) AJMP COUNT。 MOV R1,00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBDEC0: MOV A,R1 JZ SETR1。取十位