【文章內(nèi)容簡介】 盤。 在籃球比賽記分器設計中 KEY0 為選擇開關鍵， 開始，停止，秒減，分減， KEY1，KEY2， KEY3 為加法鍵。由于此次設計只需要用 8 個按鍵，所以選擇的是方案一。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 5 頁 第 3 章 硬件設計與分析 單片機基本概念 單片機就是在一塊硅片上集成了中央處理器（ CPU）存儲器和輸入 /輸出接口（并行I/O 串行通信口）振蕩電路，計數(shù)器等電路的一塊集成電路，這樣的一塊集成電路具有一臺計算機的基本功能，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機 (MCU） 。 單片機的種類很多。 Intel 公司首先于 1976 年 6 月推出了 MCS48 系列單片機，又于 1980 年推出了 MCS51 系列單片機（簡稱 51 單片機）， 1983 年又推出了 16 位單片機MCS96 系列。世界上一些著名的電子器件公司都開發(fā)有自己的單片機產(chǎn)品。由于單片機具有體積小、功能強、成本低、功耗小等優(yōu)點，所以在工業(yè)控制、智能儀表、通信技術、信號處理及家用電器產(chǎn)品中廣泛應用。現(xiàn)在的單片機從功能上已突破微型計算機的傳統(tǒng)功能，向著以單片機為核心，外接各種控制單元的專用單片機方向發(fā)展。 單片機系統(tǒng)電路設計 在單 片機內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體（簡稱晶振），就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。圖 31 中電容器 C1 和 C2 的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5～ 30pF，典型值為 30pF。晶振CYS 的振蕩頻率范圍在 ～ 12MHZ 間選擇，典型值為 12MHZ 和 6MHZ。 單片機時鐘電路 單片機時鐘電路圖，如圖 31 所示。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 6 頁 圖 31 單片機時鐘電路圖 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶 瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 單片機復位電路 復位電路就是在 RST 端（ 9 腳）外接的電路，目的是使單片機上電開始工作時，內(nèi)部電路從初始狀態(tài)開始工作，或者在工作中人為讓單片機重新從初始狀態(tài)開始工作。在時鐘工作的情況下，單片機的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個機器周期以上的時間，AT89C51 便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設置 成已知狀態(tài)。 實際應用中，復位操作有兩種基本的形式：一種是上電復位，另一種是開關復位。上電復位，如下圖 32 所示。 圖 32 上電復位電路 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 7 頁 上電復位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復位操作。 圖 33 開關復位電路 開關復位要求在電源接通的條件下，在單片機運行期間 ,用按鈕開關操作使單片機復位。根據(jù)本設計的需要在比賽開始時按下按鍵 P 使系統(tǒng)恢復初使狀態(tài)，實現(xiàn)對上場比分清 0 操作開始對新一場的比賽進行記分。所以在此設計中選擇的是開關復位電路。 單片機的復位操作使單片機經(jīng)入初始化狀態(tài)。初始化后，程序計數(shù)器 PC=0000H，所以程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。單片機啟動后，片內(nèi) RAM 為隨機值，運行中的復位操作不改變片內(nèi) RAM 的內(nèi)容。 數(shù)據(jù)顯示單元設計 顯示器原理簡介 根據(jù)設計的特點，此顯示選擇的是動態(tài) LED 顯示。所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮顯示器地各個位（掃描）。對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作（點亮），但由于人眼的視覺暫留效應和發(fā)光二極管熄滅時的余暉，我們看到的卻是多個字符 “同時 ”顯示。顯示器亮度既與點亮時的通道電流有關，也與點亮時間長短和間 隔時間有關。調(diào)整電流和時間參數(shù)，即可實現(xiàn)亮度較高穩(wěn)定的顯示。 計時電路 由于單片機端口驅(qū)動能力不足，所以在 P0 口上加上上拉電阻提高 P0 口驅(qū)動能力增加數(shù)碼管亮度。 8 位共陰顯示器與 AT89C51 的接口邏輯圖，如圖 34 所示 。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 8 頁 圖 34 計時電路圖 計分電路 8 位共陰顯示器與 AT89C51 的接口邏輯圖，如圖 35 所示 。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 9 頁 圖 35 計分電路圖 鍵盤控制 鍵盤功能 功能設置方法： KEY0 是選擇給 哪隊加分，在我此次設計中 口接選擇開關KEY0。當 KEY0 按是 處于給紅隊加分的狀態(tài)， 當 KEY0 未按是 處于給藍隊加分的狀態(tài)；KEY1 為加 1 分：每按下一次給當前球隊加 1 分； KEY2 為加 2 分：每按下一次給當前球隊加 2 分； KEY3 為加 3 分：每按下一次給當前球隊加 3 分； 鍵盤電路 鍵盤控制電路如圖 36 所示。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 10 頁 圖 36 鍵盤控制電路 開始用于使仿真開始工作；停止用于在比賽過程在暫停；秒用于在比賽過程中減 1s操作；分用于在比賽過程中減 1 分鐘操作； KEY0 用于選擇，應是藍隊加減分狀態(tài)，還是 紅隊加減分狀態(tài)， KEY1 用于加 1 操作； KEY2 用于加 2 操作； KEY3 用于加 3 分操作。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 11 頁 第 4 章 軟件設計與分析 系統(tǒng)的操作過程和工作過程在程序的設計過程中起著很重要的指導作用，因此在軟件設計之前應首先分析籃球比賽記分器的工作流程。 工作流程 當比賽開始時， 計時器開始工作并 先判斷是哪個隊投球進分，對 進球的隊進行 加分，判斷該加多少分。如果藍隊有人進了 3 分球該加 3 分時首先 不 按 KEY0 使其 處于 給藍隊加分 狀態(tài) ，然后按下 KEY3 給藍隊加 3 分，當該加 2 分時按下 KEY2，當加 1 分時按下KEY1。同理，當給紅隊加分時首先按 KEY0 使其處于給紅隊加分的狀態(tài)，然后根據(jù)比賽情況對其進行加分。 根據(jù)上面對工作流程的分析，系統(tǒng)軟件可以分為以下幾個工能模塊： 1． 鍵盤管理：檢測鍵盤輸入，啟動系統(tǒng)工作； 2．計分 顯示：顯示當前比分； 3．計時顯示 ： 顯示當前比賽剩余時間 。 程序流程圖 主程序模塊 :主程序流程圖，如圖 41 所示。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 12 頁 圖 41 主程序流程圖 子 程序流程圖， T1 中斷 如圖 42 所示 ， T0 中斷 如圖 43 所示 。 圖 42 T1 中斷 圖 42 T0 中斷 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 13 頁 第 5 章 調(diào)試與運用 仿真軟件簡介 1． KeilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功