【正文】 始標(biāo)志位 RING EQU 22H 。系統(tǒng)初始化模塊按鍵模塊非法搶答模塊正確搶答模塊調(diào)整搶答時(shí)間調(diào)整回答時(shí)間數(shù)碼顯示模塊 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 程序流程圖設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中包括了以下八個(gè)主要的程序：主程序；非法搶答序；搶答時(shí)間調(diào)整程序；回答時(shí)間調(diào)整程序；倒計(jì)時(shí)程序；正常搶答處理程序；犯規(guī)處理程序；顯示及發(fā)聲程序。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答，主持人按停止鍵，顯示000。當(dāng)主持人按下開(kāi)始鍵后，顯示60s倒計(jì)時(shí)（系統(tǒng)程序搶答時(shí)間初值為60s）。其工作原理為：接通電源后，主持人按復(fù)位按鈕是系統(tǒng)復(fù)位，如想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間和回答時(shí)間，主持人需按加一和減一鍵調(diào)節(jié)，在按停止鍵確定。也可以將全部程序均安排在前臺(tái)，后臺(tái)程序?yàn)椤笆瓜到y(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)”，以利于系統(tǒng)節(jié)電和抗干擾。整個(gè)系統(tǒng)軟件可分為后臺(tái)程序（背景程序）和前臺(tái)程序。這如同當(dāng)一名操作工人比較容易，而當(dāng)一個(gè)廠長(zhǎng)就比較難了。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤(pán)設(shè)置選擇一種最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。在各執(zhí)行模塊進(jìn)行定義時(shí)，將要牽扯到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型問(wèn)題也一并規(guī)劃好。這兩類軟件的設(shè)計(jì)方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計(jì)做一個(gè)總體規(guī)劃。有相應(yīng)軟件陷阱捕捉來(lái)的程序可能沒(méi)有全部激活兩個(gè)標(biāo)志，這也無(wú)妨。這部分程序如下：POWER DATA 67H ；上電標(biāo)志存放單元 ERR: CLR EA ；關(guān)中斷 MOV DPTR,ERR1 ；準(zhǔn)備返回地址PUSH DPLPUSH DPHRETI ；清除高級(jí)中斷激活標(biāo)志ERR1: MOV POWER,0AAH；重建上電標(biāo)志 CLR A ；準(zhǔn)備復(fù)位地址 PUSH ACC ；壓入復(fù)位地址0000HPUSH ACCRETI ；清除低級(jí)中斷激活標(biāo)志，從程序0000H開(kāi)始執(zhí)行。在所有的指令中，只有RETI指令能夠清除中斷激活標(biāo)志。軟件復(fù)位是使用軟件陷阱和軟件看門狗后必須進(jìn)行的工作，這時(shí)程序出錯(cuò)完全有可能發(fā)生在中斷子程序中，中斷激活標(biāo)志已置位，它將阻止同級(jí)中斷響應(yīng)。而對(duì)中斷激活標(biāo)志的清除工作常被遺忘，因?yàn)樗鼪](méi)有明確的位地址可供編程。軟件復(fù)位就是用一系列指令來(lái)模擬硬件復(fù)位功能，最后通過(guò)轉(zhuǎn)移指令使程序從0000H地址開(kāi)始執(zhí)行。硬件復(fù)位后，各專用寄存器的狀態(tài)均被初始化，且對(duì)片內(nèi)通用寄存器的內(nèi)容沒(méi)有影響。硬件復(fù)位必須通過(guò)CPU外部的硬件電路給CPU的RESET端加上足夠時(shí)間的高電位才能實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)復(fù)位使CPU進(jìn)入初始狀態(tài)，從0000H地址開(kāi)始執(zhí)行程序的過(guò)程叫系統(tǒng)復(fù)位。其次就是消除在按鍵過(guò)程中產(chǎn)生的“毛刺” 現(xiàn)象。在單片機(jī)應(yīng)用中鍵盤(pán)用得最多的形式是獨(dú)立鍵盤(pán)及矩陣鍵盤(pán)。關(guān)于鍵盤(pán)硬件電路的設(shè)計(jì)方法也可以在文獻(xiàn)和書(shū)籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書(shū)籍中一般也提供了相應(yīng)的鍵盤(pán)掃描程序。以共陰為例，要想a段亮，向a段送1就是，返之送0，共陽(yáng)剛好相反。在這里我們通過(guò)查表將字型碼送給7段數(shù)碼管顯示的數(shù)字， 。在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示[6]上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)顯示。解決的辦法是，在申請(qǐng)顯示前，先檢查是否已經(jīng)有顯示申請(qǐng)，如果有，就不再申請(qǐng)，等待下次機(jī)會(huì)；如果沒(méi)有，則先申請(qǐng)標(biāo)志位，再將顯示內(nèi)容送入顯示緩沖區(qū)。這樣分而治之比較容易編程，但要小心出現(xiàn)顯示混亂。如果編寫(xiě)這樣一個(gè)集中顯示模塊有困難，也可以將顯示模塊編小一些，只完成顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容輸出到顯示器件上的工作。這里將顯示功能集中到一起，作為一個(gè)功能模塊，就要求它的功能全面，能根據(jù)系統(tǒng)軟件提供的信息自動(dòng)完成顯示內(nèi)容的查找，變換和輸出驅(qū)動(dòng)。當(dāng)監(jiān)控程序（鍵盤(pán)解釋程序）安排在時(shí)鐘中斷子程序中時(shí)，處理比較方便，只要在監(jiān)控程序的匯合處調(diào)用顯示模塊就可以了。由于一處調(diào)用顯示模塊，故不會(huì)發(fā)生沖突。一種比較妥善的辦法是只讓一處調(diào)用顯示模塊，其他各處均不得直接調(diào)用顯示模塊，但有權(quán)申請(qǐng)顯示。自動(dòng)執(zhí)行的各類模塊在安排在各種中斷子程序中，這就是說(shuō)，各種中斷子程序也要調(diào)用顯示模塊。另一方面，在操作者沒(méi)有進(jìn)行操作時(shí)，顯示內(nèi)容也是變化的，如顯示現(xiàn)場(chǎng)各物理量的變化情況。這說(shuō)明，顯示模塊與操作有關(guān)，即監(jiān)控程序是需要調(diào)用顯示模塊。軟復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢之后,將程序指針通過(guò)一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)。如時(shí)鐘頻率為12MHz,即fosc=12MHz,則時(shí)鐘周期為1/12181。單片機(jī)在工作時(shí),由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為時(shí)鐘周期。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào),其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。 時(shí)針頻率電路的設(shè)計(jì),只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元,決定單片機(jī)的工作速度。248。225。188。170。如果在硬件電路設(shè)計(jì)就預(yù)留出一些I/O端口，雖然當(dāng)時(shí)空著沒(méi)用，那么用的時(shí)候就派上用場(chǎng)了。(5) I/O端口：在樣機(jī)研制出來(lái)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試用時(shí)，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問(wèn)題，而這些問(wèn)題不是靠單純的軟件措施來(lái)解決的。隨著軟件設(shè)計(jì)水平的提高，往往只要改變或增加軟件中的數(shù)據(jù)處理算法，就可以使系統(tǒng)功能提高很多，而系統(tǒng)的硬件不必做任何更換就使系統(tǒng)升級(jí)換代。如果系統(tǒng)配置了外部RAM，則建議多留一些空間。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī)，本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來(lái)修改擴(kuò)展的方便。為使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：(1) 盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡(jiǎn)化電路，功能強(qiáng)的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價(jià)格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價(jià)格的總和高。第二章 單片機(jī)的功能簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)[5]，這兩者相互結(jié)合，不可分離；從時(shí)間上看，硬件設(shè)計(jì)的絕大部分工作量是在最初階段，到后期往往還要做一些修改。工作時(shí)，用按鍵通過(guò)開(kāi)關(guān)電路輸入各路的搶答信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)的處理，輸出控制信號(hào)，控制數(shù)碼管和語(yǔ)音芯片工作?？刂葡到y(tǒng)的四個(gè)模塊分別為：存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語(yǔ)音模塊、搶答開(kāi)關(guān)模塊。本文主要介紹了單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)及工作原理，以及它的實(shí)際用途。如果在搶答中，靠視覺(jué)是很難判斷出哪組先答題。搶答器的工作流程分為：系統(tǒng)復(fù)位、正常流程、位列流程等幾部分。 搶答器工作流程搶答器的基本工作原理：在搶答競(jìng)賽獲呼叫時(shí)，有多個(gè)信號(hào)同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號(hào)碼，同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)器開(kāi)始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。 搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 搶答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的時(shí)間可在199s設(shè)定。若在按開(kāi)始鍵前搶答便是違規(guī)，數(shù)碼管顯示00并顯示選手號(hào)。主持人依次按下復(fù)位鍵，開(kāi)始鍵后開(kāi)始搶答。他完成了時(shí)間參數(shù)的設(shè)定，搶按號(hào)碼的譯碼，保存，顯示，輸出，搶答及答題倒計(jì)時(shí)功能等。搶答主板：搶答主板是整個(gè)搶答器的核心，其關(guān)鍵是單片機(jī)STC89C52。如果主持人沒(méi)有按下開(kāi)始鍵，而選手就搶答了視為犯規(guī)，數(shù)碼管顯示犯規(guī)者的號(hào)碼，蜂鳴器持續(xù)發(fā)聲。通過(guò)加減鍵可對(duì)上述時(shí)間進(jìn)行修改，改完后結(jié)束鍵確定。主持人有開(kāi)始和復(fù)位鍵。參賽者系統(tǒng)，除享有搶答按鈕的權(quán)力功能外，還有人性化的提示功能和時(shí)間提示功能，也可設(shè)定由主控控制在參賽者終端表現(xiàn)的趣味性功能等；主控系統(tǒng)的控制按鈕做開(kāi)始與結(jié)束控制，根據(jù)活動(dòng)參賽者的層次，對(duì)提前搶答者的行為設(shè)定為非法或阻隔，若設(shè)有非法搶答控制功能時(shí)，在主控處帶有公示性顯示的非法搶答者的臺(tái)位號(hào)，對(duì)搶答限時(shí)和回答問(wèn)題限時(shí)設(shè)為倒計(jì)時(shí)式，并有公示性顯示。參賽者分系統(tǒng)設(shè)有：搶答按鈕、計(jì)時(shí)顯示、提示功能等（根據(jù)需要可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能）。正確搶答時(shí)，數(shù)碼管上顯示出搶答選手的號(hào)碼，并顯示答題時(shí)間倒計(jì)時(shí)，到倒計(jì)時(shí)最后5s時(shí)，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴提示選手答題時(shí)間將到，滿時(shí)后，數(shù)碼管顯示000，到主持人再次按開(kāi)始鍵后，顯示才能進(jìn)行再次搶答。如果有選手在開(kāi)始之前就搶答了，程序?qū)⒁暺錇闊o(wú)效搶答，并且在LED數(shù)碼管上顯示是哪位選手無(wú)效。利用按鍵開(kāi)關(guān)進(jìn)行信號(hào)輸入以及搶答和回答時(shí)間的設(shè)定，搶答時(shí)間和答題時(shí)間可在199s之間設(shè)定。硬件設(shè)計(jì)使用的是52系列中的STC89C52，硬件設(shè)計(jì)利用其中中斷控制程序進(jìn)行強(qiáng)大部分的處理，通過(guò)多輸入與門的控制去申請(qǐng)單片內(nèi)部的中斷，以達(dá)到顯示搶答的目的。摘要本設(shè)計(jì)是六路智力搶答器。但當(dāng)課程設(shè)計(jì)完成時(shí)， 那感覺(jué)是甜蜜的，沒(méi)有耕耘，哪來(lái)得收獲的喜悅，不懂付出怎么能知道回報(bào)的 快樂(lè)，一分耕耘一分收獲，有付出才會(huì)有回報(bào)，就在這樣的痛與快樂(lè)的交換中，我學(xué)到了知識(shí)， 學(xué)到了做人的道理。在痛苦中掙扎，建立，推翻，參考別人的思 路， 建立，再次在推翻，在這不斷循環(huán)中，終于最后完善了程序。于是， 再到圖書(shū)館和網(wǎng)上查找資料，在經(jīng)過(guò)借鑒很多類似的資料，文獻(xiàn)后，總算是有 點(diǎn) 眉目了。經(jīng)過(guò)一天的努力，毫無(wú)結(jié)果。剛做做課程設(shè)計(jì)時(shí)，仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)的題目和要求，以為沒(méi)什么困難的，所用的知識(shí)書(shū)上都有。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，中南大學(xué)出版社，張一斌等2009年9月單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程，北京航空航天大學(xué)出版社，何立民等2004年7月THKSCM1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、KEIL 軟件，WAVE 軟件數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室”THKSCM1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”。搶答后顯示優(yōu)先搶答者序號(hào)，同時(shí)發(fā)出音響，并且不出現(xiàn)其他強(qiáng)打著的序號(hào)；搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定，本搶答器的時(shí)間設(shè)定為60秒，當(dāng)主持人啟動(dòng)“開(kāi)始”開(kāi)關(guān)后，定時(shí)器開(kāi)始減計(jì)時(shí)，同時(shí)音樂(lè)盒有短暫的聲響；設(shè)定的搶答時(shí)間內(nèi)選手可以搶答，這時(shí)定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的號(hào)碼盒搶答時(shí)間，并保持到主持人按復(fù)位鍵；當(dāng)設(shè)定的時(shí)間到，而無(wú)人搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效，揚(yáng)