【正文】 L DELAY JB ,LOOP1。 而軟件設(shè)計確實(shí)設(shè)計的核心，具有多樣化，靈活性高，易移植等優(yōu)點(diǎn)。然后按下開始鍵，再按下?lián)尨疰I 1，之后依次按下?lián)尨疰I 8，分別觀察數(shù)碼管有無變化。鍵盤掃描流程圖如圖 32 所示。其中，獨(dú)立式鍵盤硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，一般用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣式鍵盤硬件電路比獨(dú)立式鍵盤電路復(fù)雜，而且程序設(shè)計繁瑣，但它節(jié)省端口，適合于多按鍵電路。 圖 25 報警電路 顯示電路的設(shè)計 顯示功能與硬件的關(guān)系極大，顯示電路有兩種選擇，液晶屏顯示和傳統(tǒng)數(shù)碼管顯示。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器 和內(nèi)部程序存儲器時， /PSEN 無效 。當(dāng)作為輸出口時，被外部拉低的 P1口會因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻的存在而輸出電流。 1. 主要特性： (1) 適于控制應(yīng)用的 8 位 CPU。 鍵盤的選擇 鍵盤是單片機(jī)不可缺少的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的紐帶。 FPGA 可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減小了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可以應(yīng)用 EDA 軟件仿真、調(diào)試，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。本次設(shè)計的系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、判斷精確、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。在搶答和回答時間的最后 5s，蜂鳴器 都會給予報警提示。 基于以上分析，本次設(shè)計我采用方案二。獨(dú)立式鍵盤的缺點(diǎn)是需要占用比較多的 I/O口線，當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)鍵盤中需要的按鍵比較少或 I/O口線比較富余時，可以采用這樣類型的鍵盤 。其片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址范圍為 64KB 用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果。當(dāng)作為輸出口時，被外部拉低的 P3 口會因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻的存在而輸出電流。 硬件的構(gòu)成及功能 本節(jié)主要介紹了搶答器的硬件部分的設(shè)計，硬件部分的設(shè)計是比不可少的，也是此次設(shè)計的核心。由于單片機(jī)是高電平復(fù)位，所以當(dāng)按鍵按下時，單片機(jī)的 9 腳 RESET 管腳處于高電平，此時單片機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)。而動態(tài)顯示的穩(wěn)定性雖沒靜態(tài)顯示的好，編程復(fù)雜，但是相對靜態(tài)顯示而言占用的端口資源少。這四個按鍵用于主持人對回答時間和搶答時間的調(diào)整。 連接時段選信號接在 P0口的 ～ I/O口上， P1口是準(zhǔn)雙向 I/O接口在輸出驅(qū)動部分，所以在接電阻時選擇接 220Ω限流電阻。如圖 41 所示。軟件的設(shè)計大部分采用模塊化設(shè)計的方法以方便調(diào)試，并使其可讀性大大增強(qiáng)，方便更改和移植。讀搶答鍵按下數(shù)，要求只讀一次有用信號 MOV R3,0AH。除 10，分出個位和十位 MOV 30H,A。=====正常搶答處理程 序 ===== TRUE1:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A。每隔 6070 個機(jī)器周期讀一次 P1 口，全 1 為無效，繼續(xù)讀，有一個不為 1 時，轉(zhuǎn)到正常搶答處理 JNZ LOOP3。====顯示程序 ==== DISPLAY:MOV DPTR,DAT1 MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0FEH MOV P0,A ACALL DELAY2 MOV DPTR,DAT2 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0FDH MOV P0,A ACALL DELAY2 27 MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0FBH MOV P0,A ACALL DELAY2 RET DAT1:DB 00H,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H。如果剩 1s 向下運(yùn)行，否則跳轉(zhuǎn)到 CHECK 查詢“停止”程序 DEC R6 MOV R0,00H CHECK:JNB ,QUIT。====計時查詢 ==== SET1:MOV R2,63H ACALL DELAY AJMP INT11 BACK1:RETI 。調(diào)用顯示 FFF 子程序 JB ,LOOP1。硬件系統(tǒng)的好壞很大部分在于經(jīng)驗(yàn)，比如焊接是否干凈利落，器件是否完好，操作是否規(guī)范等，所以我們要有好的動 手能力。 通電檢查：首先按下復(fù)位鍵，用萬用表測試復(fù)位鍵的第四引腳是否有高電平輸出，然后測試其第一管腳是否有低電平輸出，如果是的話說明電路連接正確。 2. 主程序框圖 根據(jù)搶答器設(shè)計要求，其軟件設(shè)計部分流程圖如圖 31： 14 圖 31 主程序流程圖 鍵盤掃描程序設(shè)計 搶答選手的搶答程序設(shè)計是本設(shè)計的關(guān)鍵。 鍵盤是人機(jī)交互的主要設(shè)備，鍵盤電路分為獨(dú)立式和矩陣式。 10 管腳具有讀入功能，11 管腳具有輸出功能，而 16 管腳具有外部數(shù)據(jù)寫功能，單片機(jī)通過內(nèi)部定時器的操作實(shí)現(xiàn)交替變換的波形輸出驅(qū)動蜂鳴器發(fā)生。 單片機(jī)在工作時，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外部直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。 當(dāng)執(zhí)行外部程序存儲器數(shù)據(jù)時， /PSEN將產(chǎn)生負(fù)脈沖作為外部程序存儲器的讀選通信號 。 ? P1 口： P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，向 P1 口寫入 “1”時， P1口被內(nèi)部電路上拉為高電平，可用作輸入口。與 8084 相比， 8051的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)均有很大改進(jìn)，可支持更大存儲空間擴(kuò)充了更多的 I/O 功能，速度提 7 高了 25 倍。 根據(jù)以上的論述，我采用方案二。 方案一：采用 FPGA（現(xiàn)場可編程門列陣）作為系統(tǒng)的控制器。 本方案以 AT89C51 單片機(jī)作為主控核心，與晶振、數(shù)碼管、蜂鳴器等通過外圍接口實(shí)現(xiàn)的八路搶答器，利用了單片機(jī)的延時電路、按鍵復(fù)位電路、時鐘電路、定時器 /計數(shù)器等，設(shè)計的八路搶答器不僅具有實(shí)時顯示搶答選手的號碼和搶答時間的功能，同時還利用匯編語言編程，使其實(shí)現(xiàn)復(fù)位、定時和報警的功能。在倒計時過程中，主持人可以隨時按“停止鍵”結(jié)束本次回答或者搶答。 顯示模塊的選擇 顯示模塊主要是顯示時間和編號。 方案二：行列式鍵盤 行列式鍵盤是用 N 條 I/O 線作為行線， M 條 I/O 線作為列線組成的鍵盤， 按鍵 在行線和列線的每個交叉點(diǎn)上 。 (5) 32 根雙向可單獨(dú)尋址的輸入輸出線。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 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） ? RST：復(fù)位 信號 輸入 端 。 搶答器的硬件圖 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，我們先大概將搶答器的硬件分為這幾部分： CPU、聲音電路、顯示電路、定時電路、開始結(jié)束鍵輸入和搶答按鍵輸入。當(dāng)上電后由于電容緩慢充電，單片機(jī)的 9 腳電壓逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時間后，單片機(jī)的 9 腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時單片機(jī)上電復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從 0000H開始執(zhí)行。 本設(shè)計采用的是動態(tài)顯示方法。 開始按鍵與單片機(jī)的 10 管腳連接，停止按鍵與 11 管腳連接。而在位選方面采 用 P2口的 ～ ，用單片機(jī) I/O口作為位選信號的輸出口 。 圖 41 Keil uVision 軟件 Proteus 仿真 本設(shè)計用到 Proteus 仿真軟件。 在此次設(shè)計中，我總結(jié)了很多不足，同時也學(xué)到了很多新的知識，并且鞏固了課堂知識，但最終設(shè)計的系統(tǒng)仍有不足，敬請?zhí)岢觯? 附 錄 附錄一 主程序清單 OK EQU 20H。搶答時間指顯示 計時，不顯示號數(shù) AJMP COUNT。十位存于 30H MOV 31H,B。搶答時間 R2 送 R6 MOV R3,01H CLR OK。沒讀到有效數(shù)轉(zhuǎn)到 LOOP3 繼續(xù)循環(huán) DELAY7:DJNZ 33H,DELAY7 DJNZ 32H,DELAY6 RET LOOP3:MOV A,P1 CJNE A,0FFH,LOOP5 LOOP4:MOV 36H,A AJMP DELAY7 LOOP5:DEC R7 AJMP LOOP4 。顯示 FF 和號數(shù) AJMP CHECK2 CHECK2: JNB ,QUIT1 ACALL DISPLAY AJMP HERE QUIT1:CLR RING CLR OK AJMP MAIN 。一秒減一 AJMP CHECK MAX:MOV A,R0 CJNE A,14H,CHECK。如果 R1 中值為 0，則跳到 SETT 程序， R1 置 99 DEC R1 23 ACALL DELAY AJMP INT00 SETT:MOV R1,63H ACALL DELAY