【文章內(nèi)容簡介】 358為一電流放大元件，在此電路中用于為聲音報警提供所需電流。其管腳如圖3—4所示 硬件部分工作原理本設(shè)計采用AT89C51單片機作為控制核心。AN0～AN7為8個 搶答鍵?！．?dāng)有搶答鍵按下時,對應(yīng)輸入端為低電平“0”反之為高電平“1”。AN8為搶答啟動鍵。在搶答開始時，按動一下AN8鍵，向單片機申請一次INTO中斷單片機在中斷服務(wù)程序中對搶答信號進(jìn)行采樣和識別處理。采用二位LED共陽數(shù)碼管以動態(tài)掃描方式對搶答鍵號、違規(guī)搶答鍵號、倒計時時間等信息進(jìn)行顯示，倒計時時間由選擇開關(guān)K2進(jìn)行選擇。本設(shè)計共有4個時間檔供選擇（15S、30S、60S、99S）AN10為違規(guī)顯示器。按動AN10鍵，可對一次搶答過程中出現(xiàn)的所有超前違規(guī)搶答的鍵號進(jìn)行顯示。K為驗鍵功能選擇開關(guān)，當(dāng)需要驗鍵時，將K閉合，可檢驗各搶答鍵能否正常工作，驗鍵完畢將K打開。LED1為違規(guī)指示燈。當(dāng)一次搶答過程存在違規(guī)搶答信號時，LED1發(fā)出多個第一有效搶答信號的處理。第一有效搶答信號的處理在搶答過程中往往會出現(xiàn)多個搶答鍵同時按下，或者時間差非常短。單片機無法識別它們之間的時間差，此時R2中會出現(xiàn)多個為1的位，既出現(xiàn)多個第一有效搶答信號。但每次搶答過程只能輸出顯示一個第一有效搶答信號，公正處理這個問題的方法是隨機地挑選其中的一個。本設(shè)計采用一種隨機定位查找方法：將R2中各位的查找順序排成一個環(huán)，如圖3—5然后找一個隨機數(shù)x從第x位開始按上述查找順序環(huán)規(guī)定查找順序找R2中為1的位。 圖3—5 隨機查找示意圖第一個被找到為1的位其對應(yīng)的搶答信號作為被選擇的第一有效搶答信號。本設(shè)計搶答鍵的權(quán)目為8個隨機權(quán)數(shù)可選擇為0～7。例如：假設(shè)x＝3,R2=01010001B即出現(xiàn)三個第一有效搶答信號。（）根據(jù)上述方法，則從D3位開始查找第一個找到為1的位是D4因而搶答鍵AN4被選中。違規(guī)搶答信號的記錄搶答開始按動AN8鍵單片機開始INT0中斷服務(wù)程序，先采樣P0口并將采樣值送入工作寄存器R0使LED顯示“AA”字形提示開始，顯然R0中寄存了搶答開始前最后一瞬間各路搶答輸入信號。若無違規(guī)搶答，R0值為FFH；若有違規(guī)搶答，R0值不為FFH。R0中為0的位對應(yīng)的搶答鍵屬違規(guī)。若R0=10111110B表示AN0和AN6二路搶答鍵違規(guī)出現(xiàn)R0時表示八路搶答器全部違規(guī)，LED顯示“UU”延時5s后返回主程序需重新?lián)尨?。所謂“有效搶答信號”是指從LED顯示“HH”字形提示搶答開始之后的搶答信號，在搶答提示之前的搶答信號屬于“違規(guī)信號”。最先到達(dá)的有效搶答信號稱為“第一有效信號”。第一有效搶答信號的處理搶答提示之后，單片機再采樣P0口，用于檢測搶答信號，將采樣值送入工作寄存器R1。若采樣值為FFH表示還沒有搶答，繼續(xù)采樣P0口。若R1值不為FFH表示有人按下?lián)尨疰I。但還應(yīng)判斷是否由違規(guī)搶答所導(dǎo)致，這只需將R1值與R0值進(jìn)行比較。若R1和R0值相同表示是由違規(guī)搶答所導(dǎo)致，則繼續(xù)采樣P0口。若R1和R0值不同，則表示存在有效搶答，不再采樣P0口。此時R1中含有第一有效搶答信號。為了提取R1中第一有效搶答信號，拋棄其中的違規(guī)搶答信號，可進(jìn)行如下處理：將R0與R1相“異或”再與R0相“與”，并將運算送工作寄存器R2即（R0⊕R1）R0置R2。經(jīng)上述邏輯運算可知，若搶答鍵產(chǎn)生第一有效搶答信號，則R2中第i位為1（R2i=1）若R2值為0則表示沒有效搶答信號，此表為搶答過程中可能出現(xiàn)的4種搶答信號處理過程。其具體數(shù)值詳見表3—2表3—2 搶答信號處理過程表搶答鍵R0iR1iR2i說明ANI101有效110未搶答000違規(guī)010違規(guī)、倒計時的處理本設(shè)計有多個時間檔可選擇，用于留出搶答選手對搶答的反應(yīng)。原設(shè)計方案有多檔位可以選擇，但實際應(yīng)用中我只做了99秒的倒計時顯示用以達(dá)到顯示的效果，若要修改計時的檔位只需要修改軟件地址預(yù)設(shè)的數(shù)值即可。倒計時還為違規(guī)搶答的顯示留出時間檔，以記錄和顯示違規(guī)操作的鍵號。 第五節(jié) 軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件由主程序和INT0中斷服務(wù)組成。主程序由驗鍵，違規(guī)顯示，倒計時等功能子程序組成，系統(tǒng)完成初始化后循環(huán)檢查各個功能當(dāng)用戶使用某個功能時，按下相應(yīng)的按鈕（或開關(guān)）單片機進(jìn)入相應(yīng)的功能處理。INT0中斷服務(wù)程序完成搶答信號采樣和識別處理。、主程序流程圖： 圖4－1 主程序流程圖 INT0中斷服務(wù)程序框圖：INT0中斷服務(wù)程序入口采樣P1口給R0R0=00H?顯示“HH”提示搶答開始采樣P1口給R1R2=(R0⊕R1)R0R2=0嗎？R2中1的個數(shù)為1嗎？用隨機定位查找法確定第一有效搶答信號搶答鍵號顯示及光亮報訊延時5S后關(guān)顯示R0=FFH?返回八路全部違規(guī)顯示“UU”延時5S圖4—2中斷服務(wù)程序框圖 中斷本設(shè)計以中斷為基礎(chǔ)因此這里對中斷進(jìn)行詳細(xì)的說明。這是由于中斷是一項重要的計算機技術(shù)，這一門技術(shù)在單片機中得到了充分繼承。中斷是工業(yè)過程控制及智能化儀器用微型機或單片機應(yīng)用最多的一種數(shù)據(jù)傳送方式。在通常情況下，單片機執(zhí)行主程序，只有當(dāng)正常狀態(tài)出現(xiàn)故障，或發(fā)出中斷請求時，單片機才暫停執(zhí)行主程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行或處理中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，再返回到主程序繼續(xù)運行。 基于資源共享原理上的中斷技術(shù)，在計算機中得到了廣泛的應(yīng)用。中斷技術(shù)能實現(xiàn)CPU與外部設(shè)備的并行工作，提高CPU的利用率以及數(shù)據(jù)的輸入/輸出效率。中斷技術(shù)也能對計算機運行過程中突然發(fā)生的故障作到及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行自動處理如：硬件故障、運算錯誤及程序故障等；中斷技術(shù)還能使我們通過鍵盤發(fā)出請求，隨時對運行中的計算機進(jìn)行中的計算機進(jìn)行干擾，而不用先停機處理，然后再重新開機等等。 在單片機中，中斷技術(shù)主要用于實時控制。所謂實時控制，就是要求計算機能及時地相應(yīng)被控對象提出的分析