【正文】 方式對安排進行編碼。 (4) 鍵盤的工作方式 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是 .。 決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)中 .，其選取的原則是既要保證 .CPU 能及時響應(yīng)按鍵操作，又不要過多占用 CPU 的工作時間。通 常，鍵盤的工作方式有三種，即編程掃描、定時掃描和中斷掃描。 本設(shè)計采用的是編程掃描法。 (5) 按鍵的識別 1) 判斷有無鍵按下。其方法為： 0，讀 .C 口狀態(tài)，若 PC0?PC3 全為1，則說明無鍵 按下；若不全為 1，則說明有鍵按下。 2) 消除按鍵抖動的影響。其方法為：在判斷有鍵按下后，用軟件延時的方法延時，再判斷鍵盤狀態(tài)，如果仍為有鍵按下狀態(tài)，則認為有一個按鍵按下，否則當(dāng)作按鍵抖動來處理。 本設(shè)計的鍵盤方案 通過以上的陳述，通過各種方案的對比，根據(jù)本設(shè)計的實際，本設(shè)計采用的是 .4*4的矩陣鍵盤，方案如下圖所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U17 4 H C 5 7 31 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 0 / T1P 1 1 / T2P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10A1A T 8 9 S 522 C330pF3 CR11 2 M H z4 C21 2 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdpD S 1D P Y _ 7 S E G _ D P3 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdpD S 2D P Y _ 7 S E G _ D P4 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdpD S 3D P Y _ 7 S E G _ D P1 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdpD S 4D P Y _ 7 S E G _ D P2 抽題 3 4 修改 修改 30pF修改 U3B U Z Z E R確認 復(fù)位10uf1 0 k ΩV C CC1R112U ? A7 4 L S 0 412U ? A7 4 L S 0 412U ? A7 4 L S 0 412U ? A7 4 L S 0 4P 0 . 0P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 1R45 . 1 kR55 . 1 kR25 . 1 kR35 . 1 kV C CP 0 . 4P 0 . 5 P 0 . 6P 1 . 0P 1 . 1P 0 . 7P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 0 P 1 . 1 P 1 . 2 P 1 . 3P 1 . 7P 1 . 7P 0 . 7V C CP 0 . 5P 0 . 6P 0 . 4P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 1P 0 . 0P 0 . 0P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 1P 0 . 0P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 1P 0 . 0P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 1 圖 311 本設(shè)計中矩陣式按鍵結(jié)構(gòu) 如果說到此為止我們已經(jīng)完成了本設(shè)計 . 分 的 硬件設(shè)計，那么這還僅僅是一個硬件設(shè)計，還不能實現(xiàn)系統(tǒng)的功能，因為該系統(tǒng)還缺少 了它的血液 —— 軟件。 基于單片機的口語 PK 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 19 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 —— LED 部分 如果說系統(tǒng)硬件就像人的軀體，那么軟件猶如支撐人體完成各項活動的血液。本章就是來補充和完善本系統(tǒng)的設(shè)計，使系統(tǒng)能夠正常的運作。本部分 ( )的軟件是用匯編語言編寫的。 《匯編語言 》 (Assembly Language)一門重要的基礎(chǔ)課程，是一種面向機器的低級語言。它依賴于硬件，能通過巧妙 的程序設(shè)計充分發(fā)揮硬件的潛力。匯編語言程序產(chǎn)生的代碼運行效率高 ， 因此，到目前為止，許多軟件系統(tǒng) (例如操作系統(tǒng)等 )的核心部分仍然是 用匯編語言來編寫 。 這里我們首先 介紹 一些 程序設(shè)計的基本方法，然后再進行系統(tǒng)的軟件設(shè)計。 程序設(shè)計 的方法 本設(shè)計中運用了循環(huán)程序設(shè)計，分支程序設(shè)計，查表程序設(shè)計等。下面來介紹本設(shè)計所用到的程序設(shè)計結(jié)構(gòu)。以及在單片機中的應(yīng)用。 所謂循環(huán)結(jié)構(gòu)是指重復(fù)執(zhí)行某個公共程序段若干次，直到滿足某個條件才結(jié)束操作。 在一個實用的程序中，循環(huán)結(jié)構(gòu)是必不可少的。循環(huán)是反復(fù)執(zhí)行某一部分程序行的操作。有兩類循環(huán)結(jié)構(gòu) ： 當(dāng)型循環(huán)，即當(dāng)給定的條件成立時，執(zhí)行循環(huán)體部分，執(zhí)行完畢回來再次判斷條件，如果條件成立繼續(xù)循環(huán)，否則退出循環(huán)。 另一種為 直到型循環(huán)，即先執(zhí)行循環(huán)體 ，然后判斷給定的條件，只要條件成立就繼續(xù)循環(huán)，直到判斷出給定的條件不成立時退出循環(huán)。 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，由很多應(yīng)用程序，如循環(huán)程序、查表程序、分支程序等， 一個完整的單片機程序由多個功能模塊組成，包括主程序、若干個子程序、中斷程序等，子程序由主程序調(diào)用，中斷服務(wù)程序則根據(jù)中斷條件由 .。 主程序一般由一些順序程序組成，主程序的結(jié)構(gòu)與單片機應(yīng)用系統(tǒng)及編程者的習(xí)慣有關(guān)。一般在進入主程序后都要根據(jù)實際要求對所用的可編程的硬件資源進行初始化。 子程序由子程序名、具體功能程序、子程序返回組成。子程序 名在一個單片機程序中是唯一的，不能重復(fù)，在匯編語言編寫的程序中，子程序名就是一個合法的標(biāo)號。子程序?qū)嶋H上是由一系列指令構(gòu)成的具有一定功能的程序片段。子程序調(diào)用由主程序執(zhí)行LCALL 或 ACALL 指令產(chǎn)生，返回由 RET 指令完成。在一個子程序中不能向另一個子程序或主程序中轉(zhuǎn)移。 單片機一共由 .，包括外部中斷 .0、定時器中斷 .0、外部中斷 .定時器 .1和串行接口中斷。這 .，只有兩個中斷優(yōu)先級，因此在由很多個中斷情況下要注意安排好中斷的優(yōu)先級別和工作寄存器的保護，以防在中斷嵌套時現(xiàn)場被破壞。 在使4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 —— LED 部分 20 用某一中斷時，在中斷開放狀態(tài)下，一旦具備中斷條件，無論程序運行到何處，程序?qū)⒘⒓崔D(zhuǎn)入其相應(yīng)中斷的入口地址，在入口地址安排一條無條件 轉(zhuǎn)移指令 ， 轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后，由中斷返回指令 RETI 返回到斷點處。 現(xiàn)場是指中斷時刻單片機中某些寄存器和存儲器單元中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，現(xiàn)場保護就是為了使中斷服務(wù)程序的執(zhí)行不破壞這些數(shù)據(jù)或狀態(tài)，使中斷返回后不影響主程序的運行，而把它們送入堆棧保存起來?，F(xiàn)場恢復(fù)時指在中斷結(jié)束后返回主程序前把保護的現(xiàn)場內(nèi)容從堆棧中彈出，以恢復(fù)那些寄存器和存儲器單元中的原有內(nèi)容 。 程序調(diào)試方法 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機軟件開發(fā)系統(tǒng) 。 Keil軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 Keil 提供了包括 .、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境 (uVision)將這些部份組合在一起。 下面來介紹 Keil 工程的建立 。 (1) 首先啟動 Keil 軟件的集成開發(fā)環(huán)境 。 (2) 建立工程文件，并選擇必要的單片機 型號，本設(shè)計中用的是 .STC系列的 AT89S52單片機。在項目開發(fā)中，并不是僅有一個源程序就行了，還要為這個項目選擇 CPU(Keil支持數(shù)百種 .CPU，而這些 . )，確定編譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式，有一些項目還會有多個文件組成等，為管理和使用方便， Keil 使用工程 (Project)這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個工程中，只能對工程而不能對單一的源程序進行編譯 (匯編 )和連接等操作。 (3) 工程建立好以后，還要對工程進行進一步的設(shè)置，以滿足要求。首先點擊 左邊Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單“ ProjectOption for target“ target1”即出現(xiàn)對工程設(shè)置的對話框，這個對話框可謂非常復(fù)雜，共有 .，要全部弄清楚，絕大部份設(shè)置項取默認值就行了，程序輸出格式的設(shè)置和生成 HEX 代碼的控制 (4) 編譯、連接 在設(shè)置好工程后，即可進行編譯、連接。選擇菜單 ProjectBuild target，對當(dāng)前工程 進行連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件會先對該文件進行編譯，然后再連接以產(chǎn)生目標(biāo)碼；如果選擇 Rebuild All target files 將會對當(dāng)前工程中的所有文件重新進行編譯然后再接， 就能 確保最終生產(chǎn)的目標(biāo)代碼是最新的，而 Translate 項則僅對該文件進行編譯，不進連接。 (5) 對生成的 HEX 文件連接到 Proteus 軟件中進行仿真，把程序燒寫到單片機中進行實物 調(diào)試。 基于單片機的口語 PK 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 21 LED 部分軟件設(shè)計 一般來講，在進行程序設(shè)計之前，我們都是先畫出程序的流程圖，然后用基本的程序語句來填充各個部分，來達到程序設(shè)計的目的。 系統(tǒng)的完整流程圖 如下圖 (圖 41)所示， 該圖 為本系統(tǒng)的主程序流程圖。該流程圖對整個系統(tǒng)的程序 執(zhí)行從開始到結(jié)束。順序清楚明朗。 開 始題 號 從 1 ～ 9 9 9 開 始 循 環(huán) 顯 示抽 題 鍵 按 下 ？顯 示 題 號 3 秒時 間 顯 示9 0 秒 ？聲 光 提 示 3 秒打 分 鍵 盤 ？相 應(yīng) 數(shù) 碼 管 顯 示 相 應(yīng) 評 委 所 打 名 次撤 銷 鍵 ？ 撤 銷 該 評 委 的 打 分確 認 鍵 第 3 次 按 下？計 算 排 名 并 顯 示結(jié) 束NYNYNYYNYN 圖 41 系統(tǒng) LED 部分主流程圖 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 —— LED 部分 22 鍵盤掃描程序設(shè)計 圖 42 為 4*4 矩陣鍵盤程序流程圖，從圖中可以看出鍵盤是連接到單片機的 P0 口。對每個 I/。 第 一 行 P 0 . 0 置 零P 0 . 4 = 0 ？P 0 . 5 = 0 ？P 0 . 6 = 0 ？P 0 . 7 = 0 ？第 3 次 確 認 鍵按 下 ？下 一 行 置 零第 5 行 ？計 算 鍵 值判 斷 是 哪 位 同 學(xué) 的 名 次送 相 應(yīng) 的 存 儲 器相 應(yīng) 位 數(shù) 碼 管 顯 示 名 次I N ( 1 、 2 、 3 、 4 )O U T ( 1 、 2 、 3 、 4 )I N 1I N 2I N 3I N 4O U T 4O U T 1O U T 2O U T 3NYNYNYNYNYNY 圖 42 4*4 矩陣鍵盤程序流程圖 排名程序設(shè)計 下圖 (圖 .43)為 本設(shè)計的 排名 子 程序流程圖，從該流程圖中可以清晰的看出排名的算法。 通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)學(xué)生名次排名。 本設(shè)計的功能實際上是通過兩個 不同的分設(shè)計來實現(xiàn)的：一個是 .；另一個是 .。其中 .， 用來讓評委老師打分， 計算 學(xué)生排名并顯示的。所以，在完成了 .，我們還要進行 分的設(shè)計。 基于單片機的口語 PK 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 23 分 別 計 算 各 位 同 學(xué) 的 排 名 和4 位 同 學(xué) 排 名 統(tǒng) 一 置 4第 N 位 同 學(xué) 的 排 名 小 于 其他 三 位 同 學(xué) 的 排 名 和 ？( N 取 1 、 2 、 3 、 4 )第 二 位 同 學(xué) 的 名 次 等 于 第位 同 學(xué) 名 次 ？( K 取