【文章內(nèi)容簡介】 輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳出一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 ， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令時ALE 才起作用。另外該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 （ 9） /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間， 每個機桂 林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院課程設(shè)計（論文）用紙 第 9 頁 共 23 頁 器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 （ 10） /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH） ,不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 Flash 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 （ 11） XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 （ 12） XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 模塊性能分析 模塊部分主要分為 AT89C52 芯片、獨立式鍵盤、 LED 數(shù)碼管顯示部分，下面對這后兩部分進行介紹，其中對 LED 七段數(shù)碼管顯示器做詳細介紹，并根據(jù)實際工作情況采用合適的工作方式。 獨立式鍵盤 利用 8個常開按鈕開關(guān) S1~S8 和 8只電阻 R1~R8 組成搶答器的輸入電路。 S1~S8 為自復(fù)式常開按鈕開關(guān)，分別作為 8位搶答按鈕，與它相連的 8只電阻為下拉電阻，以保證按鈕未按下時，鎖存器的輸入端為低電平。當(dāng)程序執(zhí)行時，按下按鍵，七段數(shù)碼管顯示器上即顯示相應(yīng)的是哪個組按下?lián)尨稹? LED 數(shù)碼管顯示 LED 數(shù)碼 管分為共陽數(shù)碼管跟共陰數(shù)碼管，根據(jù)具體的實際情況，我們采用了共陰桂 林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院課程設(shè)計（論文）用紙 第 10 頁 共 23 頁 極數(shù)碼管。 點亮顯示器分為靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或是截止。例如，其段數(shù)碼管的 a、 b、 c、 d、 e、f、導(dǎo)通， g 截止，則顯示 8 位輸出口控制，所占硬件較多，一般用于顯示位數(shù)較少（很少）的場合。當(dāng)位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O過多，一般采用動態(tài)顯示方法。 所謂動態(tài)顯示，就是逐位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于每一位顯示器而言，每個一段時間點亮 一次。顯示器的點亮既與點亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點亮?xí)r間和間隔時間比例有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可是實現(xiàn)亮度較高、較為穩(wěn)定的顯示，同時可減少工作電流。 最小系統(tǒng)圖 最小系統(tǒng)圖由 AT89C52 芯片、外部晶振電路、復(fù)位電路、電源電路構(gòu)成。使用到的連接引腳為： VCC、 RST 、 XTAL XTAL2。 桂 林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院課程設(shè)計（論文）用紙 第 11 頁 共 23 頁 時序控制電路 時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能： ① 主持人將控制開關(guān)撥到 開始 位置時， 指示燈被點亮 ，搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態(tài)。 ② 當(dāng)參賽選手按動搶答鍵 時， 數(shù)碼管顯示是第幾路選手搶答成功， 搶答電路和定時電路停止工作。 ③ 當(dāng)設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時， 開始指示燈滅 ，同時搶答電路和定時電路停止工作。 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。 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到顯示的效果，若要修桂 林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院課程設(shè)計（論文）用紙 第 12 頁 共 23 頁 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。 3 搶答器軟件設(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 軟件系統(tǒng)主要包括以下幾個部分 : (1) 主程序 :主程序的功能主要是完成內(nèi)部各寄存單元的初始化 ,對接口電路的初始化 ,內(nèi)部定時器的初始化 ,中斷的初始化及調(diào)用顯示程序?qū)Τ跏紶顟B(tài)的顯示以及對外部信號的等待處理 ,也就是說完成前期的準備工作等待隨時對外部信號進行響 應(yīng)。 (2) 對開始搶答信號的處理 :當(dāng)主持人按下開始搶答鍵后開始搶答 ,程序部分采用中斷方式進行處理。在中斷處理程序中完成相應(yīng)操作 ,修改計時單元的數(shù)據(jù)并使紅色指示燈亮。 (3) 鍵盤掃描子程序 :對行列式鍵盤的掃描方法有兩種。一為掃描法 ,對鍵盤按行(或列 ) 逐行 (或列 ) 掃描查詢 ,其結(jié)構(gòu)清晰但對處于最后行列的按鍵需經(jīng)多次掃描 。一為反轉(zhuǎn)法 ,它先使行 (或列 ) 全為零 ,讀入列 (或行 ) 的狀態(tài)暫存 ,然后使列 (或行 ) 全為桂 林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院課程設(shè)計（論文）用紙 第 13 頁 共 23 頁 零 ,讀入行 (或列 ) 的狀態(tài)保存 ,對兩次保存數(shù)據(jù)進行查詢即可得知按下鍵的行列數(shù)從而確定 鍵值。在程序中采用反轉(zhuǎn)法對鍵盤進行掃描。鍵盤掃描程序在確定鍵值后保存等待后續(xù)處理。 (4) 鍵值處理子程序 :此子程序根據(jù)鍵盤掃描所取得的鍵值作出相應(yīng)處理。 總結(jié) 本設(shè)計以單片機 AT89S51 為核心數(shù)據(jù)處理器件 , 由數(shù)碼管顯示狀態(tài)和結(jié)果 , 由若干數(shù)據(jù)輸入按鍵組成 。 元件以低耗、高能、耐用、精確、易于操作等為優(yōu)先考慮因素 . 經(jīng)對實驗樣機的多次檢驗 ,本搶答器的設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、功能強大、搶答可靠、反應(yīng)速度快、成本相對較低 ,達到了設(shè)計的預(yù)期目標并且具有較好的通用性。 桂 林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院課程設(shè)計（論文）用紙 第 14 頁 共 23 頁 謝辭 通過此次的論文， 讓我更進一步的鞏固了單片機的各種知識，使我對數(shù)字電路設(shè)計中的邏輯關(guān)系等又有了更深層次的認識與了解。但在設(shè)計 的過程中，遇到了很多的問題，有一些知識已經(jīng)不太清楚了，但是通過一些資料又重新的翻閱并