【正文】 AM 空間，哪怕多設(shè)計(jì)一個(gè) RAM 的插座，暫不插芯片也好。如選用 8155 作I/O 接口，就可以增強(qiáng) 256 字節(jié) ，則應(yīng)配置足夠的RAM，如 6264， 62256 等。 (4) RAM 空間， AT89S51 內(nèi)部 RAM 不多，當(dāng)要增強(qiáng)軟件數(shù)據(jù)處理功能時(shí)，往往覺得不足。因?yàn)楹苌儆幸诲N定音的電路設(shè)計(jì)，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點(diǎn)小小的修改或擴(kuò)展而被迫進(jìn)行全面返工。 11 (2) 留有設(shè)計(jì)余地。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23 所示 。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯器部件 ALU、累加器 ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器 PSW， BCD 碼運(yùn)算調(diào)整電路等組成?？刂破饔沙绦蛴?jì)數(shù)器 PC、指令儲(chǔ)存器、指令譯碼器、實(shí)時(shí)控制與條件轉(zhuǎn)移邏輯電路等組成。單片微機(jī)內(nèi)部最核心的部分是 CPU。 表 21器件選型方案的詳細(xì)清單 雖然特殊功能寄存器地址在 80H～ FFH 之中，但在 80H～ FFH 的地址單元中，不是所有的單元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的單元，其內(nèi)容是不確定的，如果對這些單元進(jìn)行操作，得到的是一些隨機(jī)數(shù)，而寫入則無效。它們的地址分配在 80H～ FFH 中，即在 RAM 地址中。 AT89S51 的功能 AT89S51 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器也稱專用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，簡稱 SFR（ Special Function Register）。片內(nèi)的 Flash 可允許在線重新編程，也可使用非易失性存儲(chǔ)器編程。 AT89S51/LS51 單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB 在線課編程 Flash 存儲(chǔ)器的單片 機(jī)。市場上見到的 8 89C51 實(shí)際都是 Atmel 前期生產(chǎn)的巨量庫存而以。 89S51 在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)， 89S51 采用 新工藝，成本降低 ,而且將功能提升 ,增加了競爭力。不過在市場化方面， 89C51 受到了 PIC 單片機(jī)陣營的挑戰(zhàn)，89C51 最致命的缺陷在于不支持 ISP（在線更新程序）功能，必須加上 ISP 功能等新功能才能更好延續(xù) MCS51 的傳奇。其他的公司的 51 單片機(jī)產(chǎn)品都是和 MCS51 內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。 7 第二章 單片機(jī)的功能簡介 89 系列單片機(jī)的概況 MCS51 單片機(jī)是美國 INTE 公司于 1980 年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 80 31（內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）、 8051（芯片采用HMOS，功耗是 630mW，是 89C51 的 5 倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）和 8751 等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS5 1 內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用 的主流產(chǎn)品（比如目前流行的 89S5已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與 MCS51 單片機(jī)作為 代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。在整個(gè)搶答器工作過程中，顯示電路、語音電路等還要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況向外電路輸出相應(yīng)信號(hào)。 如果主持人未按 搶答開始 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答， LED上不顯示任何結(jié)果，直到按下 停止 鍵為止。 主持人按 搶答開始 鍵， 會(huì)有提示音，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 20s搶答時(shí)間），如有選手搶答，會(huì)有提示音，并會(huì)顯示其號(hào)數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 20s 搶答時(shí)間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效。 按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。 可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示。 搶答器的需求分析 在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效。 （ 2）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 ： 5 （ 1）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（如 30 秒）。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，揚(yáng)聲器發(fā)出聲響提示，并在七段數(shù)碼管上顯示選手號(hào)碼。 （ 2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān) S，該開關(guān)由主 持人控制。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；滿時(shí)后系統(tǒng)計(jì)時(shí)自動(dòng)復(fù)位及主控強(qiáng)制復(fù)位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法 ?？紤]到依需設(shè)定限時(shí)回答的功能，利用89S51 單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器定時(shí)和 記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間。 我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動(dòng)鎖存顯示結(jié)果，并自動(dòng)復(fù)位的設(shè)計(jì)思想 ,它能根據(jù)不同的搶答輸入信號(hào)，經(jīng)過單片機(jī)的控制處理并產(chǎn)生不同的與輸入信號(hào)相對應(yīng)的輸出信號(hào)，最后通過 LED 數(shù)碼管顯示相應(yīng)的路 4 數(shù)，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出是哪組優(yōu)先按下的按鍵，它充分利用了單片機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、功能強(qiáng)大、可靠性好、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此設(shè)計(jì)一更易于使用和區(qū)分度高的搶答器成了非常迫切的任務(wù)。 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 20xx20xx1 06020xx2 C 語言程序設(shè)計(jì) 78 必修 技術(shù)基礎(chǔ)課 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx1 02060001 大學(xué)生心理學(xué) 26 必修 職業(yè)基礎(chǔ)課 正常考試 考查 √ 20xx20xx1 22256 電機(jī)電器 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx1 04010002 電機(jī)及控制技術(shù) 52 必修 專業(yè)課 正常考試 考查 √ 20xx20xx1 23456 電子技術(shù)（課程設(shè)計(jì)） 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx1 05010020 電子技術(shù)應(yīng)用 78 必修 技術(shù)基礎(chǔ)課 正常考試 考試 √ 20xx20xx1 02020xx1 法律 26 必修 公共基礎(chǔ)課 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx1 04010009 機(jī)械基礎(chǔ)及液壓傳動(dòng) 48 必修 專業(yè)基礎(chǔ)課 正常考試 考試 √ 20xx20xx1 04010011 機(jī)械加工及設(shè)備 78 必修 技術(shù)基礎(chǔ)課 正?？荚? 考試 √ 20xx20xx1 2441 銑工實(shí)習(xí) 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx2 3444 EDA(課程設(shè)計(jì) ) 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx2 05010001 EDA實(shí)用技術(shù) 48 必修 專業(yè)課 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx2 53212 PLC（課程設(shè)計(jì)） 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正常考試 考查 √ 20xx20xx2 020201 PLC 技術(shù)及應(yīng)用 (電 ) 72 必修 專業(yè)課 正?？荚? 考試 √ 20xx20xx2 34533 單片機(jī)（課程設(shè)計(jì)） 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx2 05040002 單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用 72 必修 專業(yè)課 正?？荚? 考試 √ 20xx20xx2 0101 電機(jī)及控制技術(shù) 2 72 必修 專業(yè)課 正?？荚? 考試 √ 20xx20xx2 04020xx4 數(shù)控技術(shù) 72 必修 專業(yè)課 正?？荚? 考查 √ 20xx20xx2 0987 數(shù)控實(shí)習(xí) 48 必修 實(shí)踐教學(xué) 正?？荚? 考查 題 目： 基于 51 單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì) 2 訂單號(hào)： E774110729 院 （ 系 ） ： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 職稱： 目 錄 第一章 搶答器的概述 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能 搶答器需求 分析 搶答器的工作原理 第二章 單片機(jī)的功能簡介 89 系列單片機(jī)的概述 AT89S51 的功能 TA89S51 特殊功能寄存器 AT89S51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 硬件電路的設(shè)計(jì) 3 總電路原理 時(shí)鐘頻率電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位電路的可靠性設(shè)計(jì) 人工復(fù)位 顯示電路的設(shè)計(jì) 控制電路的實(shí)現(xiàn) 發(fā)聲 系統(tǒng)復(fù)位 第四章 軟件設(shè)計(jì) 軟件任務(wù)分 析 顯示子程序的設(shè)計(jì) 定時(shí)器 T0、 T1 中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì) 搶答器處理程序的設(shè)計(jì) 主程序及分析 第五章 元器件及焊接調(diào)試 第六章 設(shè)計(jì)小結(jié) 致謝 參考文獻(xiàn) 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及，各種各樣的競賽越來越多，其中搶答器的作用也就顯而易見。目前很多搶答器基本上采用小規(guī)模數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)，使用起來不夠理想。現(xiàn)在單片機(jī)已進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域，以其功耗小、智能化而著稱，所以若利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)搶答器，便使以上問題得以解決 .針對以上情況，本文設(shè)計(jì)出以 AT89S51 單片機(jī)為核心的八路搶答器。 本設(shè)計(jì)是以八路搶答為基本理念。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。 第一章 搶答器的概述 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能 ： （ 1） 同時(shí)供 8 名選手比賽，分別用 8 個(gè)按鈕 S0 ~ S7 表示。 （ 3）搶答器具有鎖存與顯示功能。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。當(dāng)主持人啟動(dòng) 開始 鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)。在這段（ 3）如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答 無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示 00。 搶答限定時(shí)間和回答問題的時(shí)間可是在 1～ 99s 設(shè)定。 搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間倒記時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 搶答的 工作 過程 圖 24 搶答器電路 表 21 74LS148 的功能真值表 6 如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間 ,按 加一 鍵或 減一 鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài) ,此時(shí)會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)間值 ,如想加一 秒按一下 加 1s鍵 ,如果想減一秒按一下 減 1s鍵，時(shí)間 LED上會(huì)顯示改變后的時(shí)間，調(diào)整范圍為 0~99s, 0s 時(shí)再減 1s 會(huì)跳到 99， 99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。 如倒計(jì)時(shí)期間，主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按 停止 按鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按 搶答開始 進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。 搶答器的工作原理 及流程 搶答器的基本工作原理 :在搶答競賽或呼叫時(shí) [2]，有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(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)器開始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。搶答器的工作流程分為、系統(tǒng)復(fù)位、正常流程、違例流程等幾部分，如圖 22所示，下面分別予以介 紹。有些文獻(xiàn)甚至也將 8051 泛指 MCS51 系列單片機(jī)， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51 單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說MCS51 內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè) 8 位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如 ATMEL