【正文】 MOV R1,00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBDEC0: MOV A,R1 JZ SETR1。搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H。 向下運(yùn)行滅并停響 CLR RING MOV R3,0AH MOV R4,0AH MOV R5,0AH。計(jì)時(shí)完畢 MOV R0,00H DEC R6。 為+1s 鍵,如按下跳到 INCO JNB ,DEC0。軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計(jì)做一個(gè)總體規(guī)劃。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。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當(dāng)前時(shí)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?cè)诓僮麈I盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。這里將顯示功能集中到一起，作為一個(gè)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(dòng)完成顯示內(nèi)容的查找，變換和輸出驅(qū)動(dòng)。 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(gè)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(chǔ)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(shí)時(shí)間的記憶功能,該功能的實(shí)現(xiàn)的前提條件就是不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。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(jí)留足夠的 RAM 空間，哪怕多設(shè)計(jì)一個(gè) RAM 的插座，暫不插芯片也好。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 AT89C51 單片機(jī)作為核心。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 22 AT89C51 特殊功能寄存器列表符　號(hào) 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(chǔ)器指針低 8 位DPH 83H 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shí)器控制TMOD 89H 定時(shí)器方式選擇TL0 8AH 定時(shí)器 0 低 8 位TL1 8BH 定時(shí)器 1 低 8 位TH0 8CH 定時(shí)器 0 低 8 位TH1 8DH 定時(shí)器 1 高 8 位注：帶*號(hào)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(shí)鐘方式，可以節(jié)省電能，降低便攜式設(shè)備的功耗。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(hào)數(shù)并響個(gè)不停，直到按下停止 鍵為止。主持人依次按下復(fù)位鍵（RESET） ，開始鍵后開始搶答。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)。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)。主持人有開始和結(jié)束、復(fù)位鍵。 Qiangda time to time and answer questions Dao Ji shi, over time, the system automatically reset control and mandatory reduction。本設(shè)計(jì)是以六路搶答為基本理念。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。簡要介紹了搶答器的發(fā)展現(xiàn)狀。但目前多數(shù)搶答器存在 3 個(gè)不足之處:第一，現(xiàn)場(chǎng)線路連接復(fù)雜。主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開始。 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(shí) [2]，有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號(hào)碼，同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)器開始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。所以，用戶編程時(shí)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(shí)使用的。AT89C51 是基本型，具有 4KB 的 Flash 存儲(chǔ)器，128 字節(jié)的片內(nèi) RAM,32 條可編程 I/O 口，兩個(gè)個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，6 個(gè)中斷源，3 位存儲(chǔ)器加密，一個(gè)可編程串行接口。芯片上的 FPEROM 允許在線或采用通用的非易失存儲(chǔ)編程器對(duì)程序存儲(chǔ)器重復(fù)編程。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來修改擴(kuò)展的方便。電路中兩個(gè)電容 C1,C2 的作用有兩個(gè):一是幫助振蕩器起振。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(shí)就容易出問題。其中靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多；動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對(duì)靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。 發(fā)聲我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲 [7]，若能利用程序來控制單片機(jī)某個(gè)口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時(shí)程序控制“高” “低”電平的持續(xù)時(shí)間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。有復(fù)位時(shí)系統(tǒng)的歷史狀況，可將復(fù)位分為“冷啟動(dòng)”和“熱啟動(dòng)” 。軟件任務(wù)分析的另一個(gè)內(nèi)容是如何安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊。十位存于(30H) MOV 31H,B。因?yàn)榇痤}的計(jì)時(shí)不再查詢搶答,所以就鎖了搶答 AJMP COUNTTRUE2:ACALL BARK。計(jì)分接收的單片機(jī)部分利用匯編語言編寫。進(jìn)入倒計(jì)時(shí)程序,查詢有效搶答的程序在 COUNT 里面NEXT: JNB ,FALSE1 JNB ,FALSE2 JNB ,FALSE3 JNB ,FALSE4 JNB ,FALSE5 JNB ,FALSE6 AJMP START。個(gè)位存于(31H) MOV R5,30H。搶答標(biāo)志位,用于 COUNT 只程序中判斷是否查詢搶答 MOV R3,0AH。第一個(gè)為零,其他與上相同,因?yàn)槭蝗绻麨榱泔@示熄滅發(fā)聲程序BARK: SETB RING ACALL DELAY1 ACALL DELAY1 CLR RING。按鍵發(fā)聲 MOV A,R2 MOV R6,A。R6 保存了倒計(jì)時(shí)的時(shí)間,之前先將搶答時(shí)間或回答時(shí)間給 R6 MOV B,0AH DIV AB。相對(duì)來講，執(zhí)行模塊任務(wù)明確單純，比較容易編程，而監(jiān)控程序較易出問題。前文各處提案到的出錯(cuò)處理程序 ERR 主要完成這一功能，其他的善后工作交由復(fù)位后的系統(tǒng)去完成。如果監(jiān)控程序中的讀鍵操作安排在主程序（后臺(tái)程序）或鍵盤中斷（外部中斷）子程序中，則該延時(shí)子程序便可直接插入讀鍵過程中。這時(shí)就不必?fù)?dān)心其他前臺(tái)模塊來打擾了，就可以得到一次完整的顯示機(jī)會(huì)。這時(shí)顯示模塊不是由操作者通過命令鍵來驅(qū)動(dòng)，而是由各類自動(dòng)執(zhí)行的功能模塊來驅(qū)動(dòng)。圖 32 為外部振蕩源電路一般選用石英晶體振蕩器。為使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：(1) 盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡化電路，功能強(qiáng)的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價(jià)格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價(jià)格的總和高。AT89C51 片內(nèi)具有可電擦除的 FPEROM，可以快速、多次地編程，且價(jià)格不高，所以用得非常廣泛，目前開發(fā)用的 MCS—51 產(chǎn)品絕大多數(shù)用 89C51[4]。在內(nèi)部含有 4KB 或 8KB 可重復(fù)編程的 Flash 存儲(chǔ)器，可進(jìn)行 1000 次擦寫操作。這些寄存器的名稱和地址見表 22。搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間倒記時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。新時(shí)間開始有效， 主 控 制 器LED顯示聲生器鍵盤顯示時(shí)鐘頻率復(fù)位電路主持人按鍵開始后，選手開始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí)和選手號(hào)，在最后五秒揚(yáng)聲器發(fā)生提示。但搶答器的使用頻率校低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低，減少興致。所以本研究是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)新性?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī)(如MCS51型)和數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號(hào)碼顯示、搶按前或搶按后的計(jì)時(shí)、選手得分顯示等功能。但搶答器的使用頻率較低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低，減少興致。 alphanumeric display。通過加鍵和減鍵修改上述時(shí)間，改完后結(jié)束鍵確定。本課題就是為了解決以上 3 個(gè)問題，設(shè)計(jì)了六路搶答器。參賽者系統(tǒng)，除享有搶答按紐的權(quán)利功能外 [1]，還有人性化的提示功能和時(shí)間提示功能，也可設(shè)定由主控控制在參賽者終端表現(xiàn)的趣味性功能等；主控系統(tǒng)的控制按鈕做開始與結(jié)束控制，根據(jù)活動(dòng)參賽者的層次，對(duì)提前掄答者的行為設(shè)定為非法或阻隔，若設(shè)有非法搶答控制功能時(shí)，在主控處帶有公示性顯示的非法掄答者的臺(tái)位號(hào)，對(duì)搶答限時(shí)及回答問題限時(shí)設(shè)為倒計(jì)時(shí)式，并有公示性顯示。若有選手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)搶按成功，則可以答題，數(shù)碼管顯示搶答時(shí)間的同時(shí)也顯示選手號(hào)碼。 器件選型方案及詳細(xì)清單微控制器選用 ATMAL 公司生產(chǎn)的 AT89C51，該芯片貨源充足，并且價(jià)格也比較便宜。例如，AT89C1051 片內(nèi) Flash存儲(chǔ)器只有 1KB，而 AT89C5AT89LV52 和 AT89S8252 的片內(nèi) Flash 存儲(chǔ)器有8KB。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23 所示。該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路六個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào)；利用存儲(chǔ)程序來完成軟件的設(shè)計(jì)；利用一個(gè)數(shù)碼管來完成顯示功能。如有些新的信號(hào)需要采集，就必須增加輸入檢測(cè)端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。顯示功能與硬件關(guān)系極大，當(dāng)硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。如果編寫這樣一個(gè)集中顯示模塊有困難，也可以將顯示模塊編小一些，只完成顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容輸出到顯示器件上的工作。圖 35 獨(dú)立鍵盤它們各有自己的特點(diǎn)，其中獨(dú)立鍵盤硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對(duì)硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣鍵盤與獨(dú)立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨(dú)立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢(shì)得多，因此它更適合于多按鍵電路。而對(duì)中斷激活標(biāo)志的清除工作常被遺忘，因?yàn)樗鼪]有明確的位地址可供編程。這兩類軟件的設(shè)計(jì)方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。 為確定鍵,如按下跳到 BACKO AJMP INT0SUBINC0: MOV A,R1 CJNE A,63H,ADD0。如果 1s 向下運(yùn)行,否者跳到查停/顯示 DEC R6。下面系 1s 的情況,響并顯示號(hào)數(shù)并清 R0,重新計(jì) SETB RING MOV R0,00H MOV R3,34H。50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0。=====INT1(回答時(shí)間 R2 調(diào)整程序)=====INT1SUB:MOV A,R2 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY JNB ,INC1 JNB ,DEC1 JNB ,BACK1 AJMP INT1SUBINC1: MOV A,R2 CJNE A,63H,ADD1 MOV R2,00H ACALL DELAY1 AJMP INT1SUBADD1: INC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUBDEC1: MOV A,R2 JZ SETR2 DEC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUBSETR