【正文】 效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統清除為止。 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?？梢燥@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。按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。我們常說的已經停產的89C51 指的是ATMEL公司的 AT 89C51 單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由Flash（程序存儲器的內容至少可以改寫 1000 次）存儲器取帶了原來的 ROM（一次性寫入），AT89C51 的性能相對于8051 已經算是非常優(yōu)越的了。89S51就是在這樣的背景下取代89C51 的，現在，89S51 目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel 目前公司已經停產AT89C51，將用AT89S51 代替。89SXX 可以像下兼容89CXX 等51 系列芯片。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。它與通用80C51系列單片機的指令系統和引腳兼容。他將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個芯片上，形成了功能強大、使用靈活和具有較高性能性價比的微控制器。單片微機內部最核心的部分是CPU?？刂破饔沙绦蛴嫈灯鱌C、指令儲存器、指令譯碼器、實時控制與條件轉移邏輯電路等組成。運算器由算術邏輯器部件ALU、累加器ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器PSW，BCD碼運算調整電路等組成。其內部結構如圖23所示。 圖 搶答器原理框圖總體設計之后，然后進行單元電路設計。 總電路原理為使硬件電路設計盡可能合理，應注意以下幾方面：(1) 盡可能采用功能強的芯片，以簡化電路，功能強的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產工藝的提高，新型芯片的的價格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價格的總和高。在設計硬件電路時，要考慮到將來修改擴展的方便。(3) 程序空間，選用片內程序空間足夠大的單片機，本設計采用AT89C51單片機。如果系統配置了外部RAM，則建議多留一些空間。隨著軟件設計水平的提高，往往只要改變或增加軟件中的數據處理算法，就可以使系統功能提高很多，而系統的硬件不必做任何更換就使系統升級換代。(5) I/O端口：在樣機研制出來后進行現場試用時，往往會發(fā)現一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。如果在硬件電路設計就預留出一些I/O端口，雖然當時空著沒用，那么用的時候就派上用場了。第三章硬件電路的設計 時鐘頻率電路的設計時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏。晶振的選擇：6MHz的晶振，其機器周期是2us。為了提高整個系統的性能我選擇了12MHz的晶振。這樣就構成了內部振蕩方式外部振蕩方式是把已有的時鐘信號引入單片機內。在我的這個設計中沒有也無需與外部時鐘信號一致，所以我選擇了內部振蕩方式，由于單片機內部有一個高增益反相放大器，當外接晶振后，就構成了自激振蕩器并產生振蕩時鐘脈沖。電容器CC2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，電容值我選擇了30pF。 圖32時鐘電路的設計,只需要外接一個振蕩源就能產生一定的時鐘信號送到單片機內部的各個單元,決定單片機的工作速度。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。二是對振蕩器的頻率進行微調。單片機在工作時,由內部振蕩器產生或由外直接輸入的送至內部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。如時鐘頻率為12MHz,即fosc=12MHz,則時鐘周期為1/12181。 復位電路的設計 復位電路的可靠性設計計算機在啟動運行是都需要復位，使中央處理器CPU和系統中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。只要 RST保持高電平，則MCS51循環(huán)復位。本系統采用按鍵復位方式的復位電路。使器件復位，只要RST保持高電平，MCS51保持復位狀態(tài)。RST變?yōu)榈碗娖胶?，退出復位，CPU從初始狀態(tài)開始工作。在RST復位端接一個電容至VccHE 一個電阻至Vss，就能實現上電自動復位，對于CMOS單片機只要接一個電容至Vcc即可。RST端在加電時應保持的高電平時間包括Vcc的上升時間和振蕩器起振時間，Vcc上升時間若為10ms，振蕩器起振時間和頻率有關。RC時間常數越大，上電時RST端保持高電平的時間越長。如圖所示航天職業(yè)技術學院 圖34上電和開關復位而我們在這次的畢業(yè)設計中運用的人工復位電路. 其中電平復位是通過RST端經電阻和電源Vcc接通而實現的，按鍵手動電平復位電路如圖。 顯示電路的設計顯示功能與硬件關系極大，當硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。這說明，顯示模塊與操作有關，即監(jiān)控程序是需要調用顯示模塊。另一方面，在操作者沒有進行操作時，顯示內容也是變化的，如顯示現場各物理量的變化情況。自動執(zhí)行的各類模塊在安排在各種中斷子程序中，這就是說，各種中斷子程序也要調用顯示模塊。一種比較妥善的辦法是只讓一處調用顯示模塊，其他各處均不得直接調用顯示模塊，但有權申請顯示。由于一處調用顯示模塊，故不會發(fā)生沖突。當監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序）安排在時鐘中斷子程序中時，處理比較方便，只要在監(jiān)控程序的匯合處調用顯示模塊就可以了。這樣設計使得各功能模塊都不必考慮顯示問題，只要給出一個簡單的信息（如顯示格式編碼）甚至不用再提供額外信息，直接利用當前狀態(tài)變量和軟件標志就可以完成所需的顯示要求。這時各功能模塊在提出顯示申請時，還需要將顯示內容按需要的格式送入顯示緩沖區(qū)中。例如后臺程序需要調用顯示，將有關信息送入到現實緩沖區(qū)進行顯示；中斷返回后，后臺程序繼續(xù)送完后半部分顯示內容，但前半部分內容已經變了，這樣就出現了顯示錯誤。這時就不必擔心其他前臺模塊來打擾了，就可以得到一次完整的顯示機會。其中靜態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多；動態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復雜，但是相對靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。并通過查表法，將其在數碼管上顯示出來，其中P0口為字型碼輸入端，P2口低3位為字選段輸入端。以共陰為例，要想a段亮，向a段送1就是，返之送0，共陽剛好相反。關于鍵盤硬件電路的設計方法也可以在文獻和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應的鍵盤掃描程序。在單片機應用中鍵盤用得最多的形式是獨立鍵盤及矩陣鍵盤。其次就是消除在按鍵過程中產生的“毛刺” 現象。 按鈕輸入的硬件處理按鈕的觸點在閉合和斷開時均會產生抖動，這是觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不妥善處理，將會引起按鍵命令的錯誤執(zhí)行或重復執(zhí)行。如果監(jiān)控程序中的讀鍵操作安排在主程序（后臺程序）或鍵盤中斷（外部中斷）子程序中，則該延時子程序便可直接插入讀鍵過程中。貴州航天職業(yè)技術學院 發(fā)聲 發(fā)聲我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲[7]，若能利用程序來控制單片機某個口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調，使喇叭發(fā)出不同的聲音。從實現系統復位的方法來看，系統復位可分為硬件復位和軟件復位。上電復位，人工按鈕復位和硬件看門狗復位均為硬件復位。但是，硬件復位還能自動清除中斷激活標志，使中斷系統能夠正常工作，這樣一個事實卻容易為不少編碼人員所忽視。對各專用寄存器的復位操作是容易的，也沒有必要完全模擬，可根據實際需要去主程序初始化過程中完成。有的編程人員用020000（LJMP 0000H）作為軟件陷阱，認為直接轉向0000H地址就完成了軟件復位，就是這類錯誤的典型代表。由于軟件看門是高級中斷，它將阻止說要中斷響應，由此可見清除中斷激活標志的重要性。前文各處提案到的出錯處理程序ERR主要完成這一功能，其他的善后工作交由復位后的系統去完成。 “冷啟動”時，系統的狀態(tài)全部無效，進行徹底的初始化操作；而“熱啟動”時，對系統的當前狀態(tài)進行修復和有選擇的初始化。為了使系統能正確決定采用何種啟動方式，常用上電標志來區(qū)分，如圖36所示：復位關中斷，設定堆棧上電標志冷啟自檢全面初始化熱啟動恢復被破壞的信息部分初始化建立上電標志開始運轉圖36 系統復位策略圖貴州航天職業(yè)技術學院 軟件設計 第四章 軟件設計 軟件任務分析軟件任務分析和硬件電路設計結合進行，哪些功能由硬件完成，哪些任務由軟件完成，在硬件電路設計基本定型后，也就基本上決定下來了。從軟件的功能來看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實質性的功能，如測量，計算，顯示，打印[8]，輸出控制和通信等，另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來協調各執(zhí)行模塊和操作者的關系，在系統軟件中充當組織調度角色的軟件。軟件任務分析時，應將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進行功能定義和接口定義（輸入輸出定義）。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。相對來講，執(zhí)行模塊任務明確單純，比較容易編程，而監(jiān)控程序較易出問題。軟件任務分析的另一個內容是如何安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊。后臺程序指主程序及其調用的子程序，這類程序對實時性要求不是太高，延誤幾十ms甚至幾百ms也沒關系，故通常將監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序），顯示程序