【文章內(nèi)容簡介】 部數(shù)據(jù)存儲器或擴(kuò)展 I/O 接口地址空間 0000H~FFFFH 如（ c）圖。 4. 畫出 RAM 的組成 RAM 共有 256 個(gè)單元，按功能分為兩部分低 128 單元（單元地址 00H~7FH）和高 128單元（單元地址 80H~FFH）。其中高 128 單元是供給專用寄存器使用，因這些寄存器的功能已作為專門規(guī)定故此稱之為特殊功能寄存器 SFR— 11 個(gè) SFR 有位尋址作用，而且要說明低128 單元是單片機(jī)的真正 RAM 存儲器。 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 8 30H~7FH 通用 RAM 區(qū) 20H~2FH 位尋址區(qū)（ 00H~7FH） 18H~1FH 工作寄存器 3 區(qū)（ R7~R0） 10H~17H 工作寄存器 2 區(qū)（ R7~R0） 08H~0FH 工作寄存器 1 區(qū)（ R7~R0） 00H~07H 工作寄存器 0 區(qū) (R7~R0) 圖 232 RAM 的組成圖 低 128 單元是單片機(jī)的真正 RAM 存儲器，按其用途劃分為三個(gè)區(qū)域： ⒈通用寄存器區(qū) 通用寄存器為 CPU 提供了就近數(shù)據(jù)存儲的便利，有利于提高單片機(jī)的運(yùn)算速度。此外，使用通用存儲器還能提高程序編制的靈活性，因此在單片機(jī)的應(yīng)用編程中應(yīng)充分利用這些寄存器，以簡化程序設(shè)計(jì)，提高程序運(yùn)行速度。 ⒉位尋址區(qū) 內(nèi)部 RAM 的 20H~2FH 單元，即可作為一般 RAM 單元使用，進(jìn)行字節(jié)操作，也可以對單元中每一位進(jìn)行位操作，因此把該區(qū)稱之為位尋址區(qū)。 ⒊工作寄存區(qū) 用戶存儲數(shù)據(jù)的。 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 第三章 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī) 的最小系統(tǒng) 52 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖 : 圖 311 單片機(jī)的最小系統(tǒng)圖 說明 : ① 復(fù)位電路 :由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成 ,由圖并結(jié)合 電容電壓不能突變 的性質(zhì) ,可以知道 ,當(dāng)系統(tǒng)一上電 ,RST腳將會出現(xiàn)高電平 ,并且 ,這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的 RC值來決定 .典型的 51單片機(jī)當(dāng) RST腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位 ,所以 ,適當(dāng)組合 RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位 .一般教科書推薦 C 取 10u,R取 ,原則就要讓 RC組合可以在 RST 腳上產(chǎn)生不少于 2 個(gè)機(jī)周期的高電平 ； ②復(fù)位輸入高電平有效，當(dāng)振蕩器工作是， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，使單片機(jī)復(fù)位。此電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位只需按“ RST”鍵，此電源 Vcc 經(jīng)電阻分壓，在 RST 端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平 ； ③ 晶振電路 :典型的晶 振取 (因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到 9600 波特率和 19200 波特率 ,用于有串口通訊的場合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的 方波便于 12 分頻 ,方便定時(shí)操作 )； ④ 單片機(jī) :一片 AT89S51/52 或其他 51 系列兼容單片機(jī) ； 注意 :對于 31 腳 (EA/Vpp),當(dāng)接高電平時(shí) ,單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行 ； 當(dāng)接低電平時(shí) ,復(fù)位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行 ； ⑤電源部分：接 +5伏特的電壓。 數(shù)碼管顯示電路 LED 顯示器，實(shí)現(xiàn)七段數(shù)碼管的顯示三位十六進(jìn)制數(shù)。來進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，即來限 制搶答的單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10 時(shí)間。 其中數(shù)碼管的顯示可以分為兩種：靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的段選位和位選位 均單獨(dú)連接，因此占用的 I/O接口多，無法擴(kuò)展多個(gè)數(shù)碼管，在這種采用這種方式，必須要給 LED恒定的電壓，要求電壓一直保持，所以一般在 LED和單片機(jī)之間加鎖存器，這種顯示方式亮度高，編程較簡單，結(jié)構(gòu)清晰，管理也較簡單，占用的 CPU時(shí)間少。 ② 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公 共端 COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通 COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快， 給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O端口，而且功耗更低。 從電路上，按數(shù)碼管的接法不同又分為共陰和共陽兩種。圖 11 是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。其數(shù)碼管的外形如下圖所示： 圖 32 數(shù)碼管的共陰和共陽極接法 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 第四章 軟件設(shè)計(jì) 搶答器流程圖 流程圖 是 使用圖形表示算法的思路是一種極好的方法， 不論采用何種程序設(shè)計(jì)方法，程序總體結(jié)構(gòu)確定后，一般以程 序流程圖的形式對其進(jìn)行描述 。 總體框圖中的各個(gè)子模塊或各個(gè)子任務(wù)也應(yīng)該結(jié)合具體的教學(xué)模型和算法畫出較詳細(xì)的程序流程圖，供后面編寫具體程序和閱讀程序使用。 流程圖是由一些圖框和流程線組成的，其中圖框表示各種操作的類型，圖框中的文字和符號表示操作的內(nèi)容，流程線表示操作的先后次序。 流程圖的基本結(jié)構(gòu)為 順序結(jié)構(gòu)，分支結(jié)構(gòu)（又稱選擇結(jié)構(gòu)），循環(huán)結(jié)構(gòu)。為便于識別，繪制流程圖的習(xí)慣做法是： 方框表示：要執(zhí)行的處理（ Process） 平行四邊型表示：代表資料輸入（ Input） 不規(guī)則圖形代表資料輸出（ Output）或報(bào)表輸出 （ Print） 菱形表示：決策或判斷（例如： If...Then...Else） 圖 411搶答器主程序流程圖 初始化部分 Kz= =0 啟動中斷，數(shù)碼管開始計(jì)時(shí) 若有選手搶答 中斷停止，數(shù)碼管顯示選手的標(biāo)號及所用的時(shí)間 結(jié)束 開始 N Y Y N 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 圖 412 搶答器定時(shí)器中斷流程圖 圖 413 外部中斷程序圖 主程序 我們組所設(shè)計(jì)的搶答器的程序采用的是 C 程序設(shè)計(jì)， C 語言的顯著特點(diǎn)是 用二進(jìn)制來編寫程序 ,程序的各個(gè)部分除了必要的信息 交流外彼此 之間相互 獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?, 便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。 C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的 ,這些函數(shù)可方便的定時(shí)器 0 中斷 1 秒時(shí)間到？ 中斷返回 N 秒加 1 數(shù)碼管顯示秒值 Y 外部中斷 0 中斷 K0 鍵按下 K1 鍵按下 K3 鍵按下 K2 鍵按下 中斷返回 與 K0 鍵對應(yīng)的發(fā)光二極管亮及數(shù)碼管顯示 與 K1 鍵對應(yīng)的發(fā)光二極管亮及數(shù)碼管顯示 與 K3 鍵對應(yīng)的發(fā)光二極管亮及數(shù)碼管顯示 與 K2 鍵對應(yīng)的發(fā)光二極管亮及數(shù)碼管顯示 Y Y Y Y N N N N 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 13 調(diào)用 ,并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向 ,從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。雖然 C 語言也是強(qiáng)類型語言，但它的語法比較靈活，允許程序編寫者有較大的自由度。 本次設(shè)計(jì)的 主程序中包括時(shí)鐘設(shè)計(jì)程序，定時(shí)器中斷子程序， LED 顯示程序以及按鍵控制子程序，程序設(shè)計(jì)如下： include sbit k0=P1^0。 sbit k1=P1^1。 sbit k2=P1^2。 sbit k3=P1^3。 sbit d0=P1^4。 sbit d1=P1^5。 sbit d2=P1^6。 sbit d3=P1^7。 sbit B0=P3^7。 sbit l0=P2^0。 sbit l1=P2^2。 sbit l2=P2^3。 sbit l3=P2^4。 sbit kz=P3^0。 unsigned char qiangdanum=0x3f。 unsigned char code table[]={0x3f,0xxx,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 unsigned char ge=0,shi=0。 unsigned int num=0,time=0。 void display()。 /*顯示函數(shù) */ void delay(unsigned int)。 main() { TMOD=0X01。 /*采用方式一，即十六位計(jì)數(shù)器 */ TH0=(6553650000)/256。 /*設(shè)置初始值 */ TL0=(6553650000)%256。 IT0=0。 EA=1。ET0=1。 /*開啟總 中斷源 */ 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 EX0=1。 /*啟動外部中斷 0*/ {while(1) {display()。 if(kz==0) TR0=1。 /*開啟定時(shí)器 0中斷 */ if(num==20) { num=0。 time++。 if(time==60) /*60 秒的計(jì)時(shí) */ time=0。 } } } } void exter0() interrupt 0 /*外部中斷程序 */ {EA=0。l0=0。 if(k0==0) /*開關(guān) 0按下 */ {d0=0。qiangdanum=1。B0=1。 }/* 1 號選手搶答成功，數(shù)碼管顯示 1，蜂鳴器響，第 1個(gè)二極管亮 */ if(k1==0) /*開關(guān) 1按下 */ {d1=0。qiangdanum=2。B0=1。 }/* 2 號選手搶答成功，數(shù)碼管顯示 2，蜂鳴器響，第 2個(gè)二極管亮 */ if(k2==0) /*開關(guān) 2按下 */ {d2=0。qiangdanum=3。B0=1。 }/* 3 號選手搶答成功，數(shù)碼管顯示 3，蜂鳴器響，第 3個(gè)二極管亮 */ if(k3==0) /*開關(guān) 3 按下 */ {d3=0。qiangdanum=4。B0=1。 }/* 4 號選手搶答成功，數(shù)碼管顯示 4，蜂鳴器響，第 4個(gè)二極管亮 */ } 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 void time0() interrupt 1 {num++。 TH0=(6553650000)/256。 TL0=(6553650000)%256。 } /*1 秒定時(shí)函數(shù) */ void delay(unsigned int z) {unsigned int x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。 } /*延遲函數(shù) */ void display(void) {shi=time/10。 ge=time%10。 P2=0xef。 P0=table[ge]。 delay(5)。 P2=0xf7。 P0=table[shi]。 delay(5)。 P2=0xFE。 P0=table[qiangdanum]。 delay(5)。 } /*顯示函數(shù)：來顯示 060 的計(jì)數(shù) */ 中 斷 程序 什么是中斷 中斷是指由于某種隨