基于單片機搶答器的設計.doc

基于單片機搶答器的設計專業(yè)：通信工程 姓名： 指導教師： 摘要 數(shù)字搶答器是由擴展電路和主體電路構成的。在顯示器上輸出的參賽隊的輸入信號是由優(yōu)先編碼電路、鎖存器和譯碼電路等生成的；擴展電路是在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能，由定時電路、譯碼電路將秒脈沖產生的信號構成。主體電路是由控制電路、主持人開關啟動報警電路構成。數(shù)字搶答器成形是經(jīng)過布線、調試和焊接等工作。單片機為了使外圍電路的實現(xiàn)更加簡單，簡化了外圍硬件電路，把很多任務都交給了軟件編程。單片機不僅應用方便，而且體積小價格低，還很穩(wěn)定可靠。如果說應用程序賦予了單片機新的“生命”，那么搶答系統(tǒng)“身軀” 是由單片機系統(tǒng)的硬件結構給予了，這樣就使其在一般的搶答器面前具有成本低、電路簡單和運行可靠等優(yōu)點。搶答器是選手做搶答題時便于選手進行搶答的，搶到題的選手便要回答問題。搶答器不僅考驗選手應該具備足夠的知識面還考驗選手的反應速度同時還需要一定的勇氣和技巧。對選手們都是公平公正的，因為他們都站在同一個起跑線上。關鍵字：定時電路 搶答電路 報警電路 31ABSTRACT Digital vies by expansion circuit and regulator is composed of main circuit. On the display output team input signal is from priority coding circuit, latches and decode circuit generated; Expansion circuit is on the display output of timing function by timing circuit, decoding, circuit will seconds pulse signal constitutes. Main circuit of control circuit, host switches on the alarming circuit constitutes. Digital contest device after wiring, commissioning forming and welding etc. SCM in order to make the realization of buffer circuit for more simple, simplified the hardware circuit, put a lot of outer task was to the software programming. SCM not only convenient for use, small volume and price is low, is stable and reliable. If the application endowed with single-chip microcomputer new life, then scare-answering system body is the hardware structure by single-chip microcomputer system gives, thus make it before the contest is in general with lower cost and circuit is simple and reliable operation, etc. Are the players do responder for forgetting the responder players when, grab the player will answer questions. Contest is not only test players should have enough knowledge also test players speed of response also need a certain amount of courage. For the players are a fair and impartial, because they all stand in the same starting line. Key Words: timing circuit contest circuit alarm circuit 目錄第一章 緒論41.1 單片機搶答器的背景41.2 單片機搶答器的意義51.3 搶答器的應用5第二章 搶答器的概述及制作要求72.1 搶答器的概述72.2 設計任務、要求和知識點7第三章 單片機芯片的選擇及模塊性能分析93.1 單片機芯片的選擇93.2 模塊性能分析13第四章 電路設計164.1 總體設計164.2 外部振蕩電路（晶振電路）184.3 復位電路的設計194.4 顯示電路的設計204.5 按鈕輸入電路的設計214.6 發(fā)聲電路23第五章 系統(tǒng)軟件設計245.1 搶答器流程圖245.2 主程序255.3 中斷程序27第六章仿真演練30總結和結束語31參考文獻32第一章 緒論1.1 單片機搶答器的背景二十世紀跨越了三電的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的內部。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞“智能型”，如智能型洗衣機等。現(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。在知識競賽中，特別是做搶答題時，在搶答過程中，為了更確切的知道哪一組或哪一位選手先搶答到題，必須要有一個系統(tǒng)來完成這個任務。若在搶答中，只靠人的視覺或者是聽覺是很難判斷出哪一組或哪一個選手先搶答到題的。利用單片機編程來設計搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組或哪個選手先搶答到題的。本文主要介紹了搶答器的工作原理及設計，以及它的實際用途。1.2 單片機搶答器的意義本系統(tǒng)采用單片機作為整個控制核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關模塊。該系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。在知識比賽中， 特別是做搶答題目的時候， 在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設計一個系統(tǒng)來完成這個任務。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。利用單片機系統(tǒng)來設計搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。本文主要介紹了單片機搶答器設計及工作原理，以及它的實際用途。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用89C51單片機作為核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關模塊。該搶答器系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答信號； 利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時，用按鍵通過開關電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機的處理， 輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設計。1.3 搶答器的應用隨著我國經(jīng)濟和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等,因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設計了以單片機為核心的新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時又增加一系列的實用功能并簡化其電路結構。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應用于各種知識競賽、文藝活動等場合。傳統(tǒng)普通搶答器主要存在以下缺陷：（一）、在一次搶答過程中，當出現(xiàn)超前違規(guī)搶答時，只能處理違規(guī)搶答信號，而對沒有違規(guī)的有效搶答信號不能進行處理，因而使該次搶答過程變?yōu)闊o效。 （二）、當有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中一個，或利用搶答電路電子元件的“競爭”選擇其中一個。對于后者由于搶答電路制作完畢后電子元件被固定。各路搶答信號的“競爭”能力也被固定，因而本質上也有優(yōu)先權。普通搶答器存在不公平性。 （三）、當有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器只能“抓住”其中一個而出現(xiàn)“漏洞”。第二章 搶答器的概述及制作要求2.1 搶答器的概述對于搶答器我們大家來說都不陌生，現(xiàn)在很多文娛活動中都有搶答這一項，需要用到搶答器。在目前的市場上，普通搶答器都需要幾百塊，價格比較昂貴。本項目設計的搶答器，電路簡單、成本較低、操作方便、靈敏可靠、具有較高的推廣價值。2.2 設計任務、要求和知識點基于AT89C52單片機設計制作一個搶答器，晶振采用12MHZ。具體設計要求如下：（1）設計一個智力競賽搶答器，可同時供8名選手或8個代表隊參加比賽，編號為0、1、2、3、4、5、6、7，各用一個按鈕。（2）給節(jié)目主持人設置一個控制開關，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。（3）搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存功能、顯示功能和聲音提示功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并在LED數(shù)據(jù)管上顯示選手的編號，同時燈亮且伴隨聲音提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，最先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零。本項目需要通過學習和查閱資料，掌握和了解如下知識：（1）5V電源原理及設計。（2）單片機復位電路工作原理及設計。（3）單片機晶振電路工作原理及設計。（4）按鍵電路的設計。（5）蜂鳴器驅動電路設計。（6）數(shù)碼管特性及使用。（7）AT89C52單片機引腳。（8）單片機匯編語言及程序設計。第三章 單片機芯片的選擇及模塊性能分析3.1單片機芯片的選擇單片機選用的是Atmel公司推出的AT89C52，它是一種低功效、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產品指令和引腳完全兼容。在單芯片上擁有靈巧的8位CPU和在線系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C52具有以下標準功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。而且，它還具有一個看門狗(WDT)定時/計數(shù)器。如果程序沒有正常工作，就會強制整個系統(tǒng)復位，還可以在程序陷入死循環(huán)的時候，讓單片機復位而不用整個系統(tǒng)斷電，從而保護你的硬件電路。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中端口，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。3.1.1單片機管腳說明圖3-1-1 單片機的引腳（1）Vcc：供電電壓。（2）GND：接地。（3）P0口：P9口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在Flash編程時，P0口作為原碼輸入口，當Flash進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。（4）P1口：P1口是一個內部提供的上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故，。在Flash編程和校驗時，P1作為第八位地址接收。（5）P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在Flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。（6）P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口功能引腳簡介：P3.0:RXD（串行口輸入）P3.1:TXD（串行口輸出）P3.2:INT0（外部中斷0輸入）P3.3:INT1（外部中斷1輸入）P3.4:T0（定時器0外部脈沖輸入）P3.5:T1（定時器1外部脈沖輸入）P3.6:WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸出）P3.7:RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸出）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。（7）RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。（8）ALE/RPOG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平由于鎖存地址的地位字節(jié)。在Flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。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1/6.因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(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0.此時，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/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH）,不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。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部時鐘工作電路的輸入。（12）XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.2 模塊性能分析模塊部分主要分為AT89C52芯片、復位電路、電源電路、主持人按鍵、聲音提示、選手按鍵和數(shù)碼管顯示等部分組成，下面對這后兩部分進行介紹，其中對數(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。3.2.1 選手按鍵 利用8個常開按鈕開關S1S8和8只電阻R1R8組成搶答器的輸入電路。S1S8為自復式常開按鈕開關，分別作為8位搶答按鈕，一般情況下鎖存器的輸入端為低電平。當程序執(zhí)行，按下按鍵時，數(shù)碼管顯示器上即顯示相應的是哪位選手按下?lián)尨稹?.2.2 數(shù)碼管顯示譯碼器的邏輯功能是將每一個輸入的二進制代碼譯成對應的輸出高、低電平信號，是編碼器的反操作。數(shù)碼管可以用TTL或CMOS集成電路直接驅動，但是我們著采用了74LS245進行驅動。所以使用譯碼器將BCD編碼譯成數(shù)碼管所需要的驅動信號，以便使數(shù)碼管用十進制數(shù)字顯示出BCD編碼表示的數(shù)值。應根據(jù)實際情況決定究竟采用共陽還是共陰方式，其基本原則是：若單片機口線直接驅動數(shù)碼管各段，最好采用共陽極數(shù)碼管，因為8051系列單片機口線輸出高電平時，輸出的電流很小，數(shù)碼管不會太亮。若數(shù)碼管通過驅動芯片與單片機相連，就要看驅動芯片對數(shù)碼管極性的要求了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，就是當顯示器顯示某一字符時，相應的發(fā)光二極管恒定的導通或是截止。例如，其段數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、導通，g截止，則顯示0.這對這種顯示方式每一位都要有一個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時的導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間比例有關。調整電流和時間參數(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。對于共陽極數(shù)碼管，當a、b、c、d、e、f、g、h端接低電平時，COM位高電平，數(shù)碼管各段全部點亮。例如，想讓數(shù)碼管顯示“1”，就必須使數(shù)碼管的b、c段點亮，其它段熄滅；所以使b、c段為低電平，其它各引腳均為高電平。在設計電路時，可將這幾位分別接到單片機的引腳上，還要加上限流電阻，這樣就可由程序控制數(shù)碼管的工作情況了。但是如果用一個端口驅動一個數(shù)碼管，四位數(shù)碼管就需要四個空閑端口，而在許多系統(tǒng)中并無四個端口可用。此外，使用四個端口往往使得每一個數(shù)字都需要獨立驅動(緩沖)電路和排阻，這將大大增加系統(tǒng)的成本。最常見的解決方案是采用多路復用顯示。這是指對于每一個顯示只驅動1/4時間。只要在20Hz-50Hz之間循環(huán)所有顯示，由于人眼存在視覺殘留，在這樣的顯示方式下，數(shù)碼管看起來時同時點亮的。在這次課程設計中根據(jù)實際需要采用了七段數(shù)碼管共陽極和靜態(tài)顯示方式。搶答器的實現(xiàn)方式有種多樣，通過純電子器件搭建電路實現(xiàn)，如優(yōu)先編碼器，鎖存器，555定時器譯碼器等，純電子器件實現(xiàn)沒有軟件參與，調試簡單，但是它不易于擴展和修改，而且電路結構復雜，調試困難電子，電子器件管腳很多，實際搭建起來費時費力，焊接很容易出錯。于是，我想到了用單片機實現(xiàn)。單片機體積小價格低，應用方便，穩(wěn)定可靠。單片機將很多任務交給了軟件編程去實現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現(xiàn)簡單方便。由于單片機本身不具有軟件編譯測試的功能，我們需要借助其他軟件編譯，將編譯好的程序置入單片機內。 在實際電路設計中，需要先通過仿真軟件測試電路以及編譯的程序，檢查外圍電路設計是否合理，軟件編譯是否正確，以及軟件和硬件電路能否正常配合工作，能否準確的實現(xiàn)所設計的功能。在老師的指導下我選擇了常用的單片機仿真軟件proteus6.9以及keil 進行仿真。第四章 電路設計4.1 總體設計4.1.1 電路原理圖根據(jù)上述分析，設計出基于AT89C52單片機搶答器電路原理圖，工作原理為：電源電路為單片機以及其他模塊提供標準5V電源。晶振模塊為單片機提供時鐘標準，使系統(tǒng)各部分能協(xié)調工作。復位電路模塊為單片機系統(tǒng)提供復位功能。單片機作為主控制器，根據(jù)輸入信號對系統(tǒng)進行相應的控制。選手按下相應的按鍵，蜂鳴器發(fā)出提示音，直到按鍵釋放。數(shù)碼管顯示最先按下按鍵選手的編號。選手回答完畢，主持人按下準備按鈕，數(shù)碼管清零，蜂鳴器停止發(fā)聲，可以進入下一題的搶答。根據(jù)搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路：電源選手按鍵數(shù)碼顯示復位電路振蕩電路AT89C52單片機聲音提示圖4-1 總體設計框圖圖4-1 總體設計4.1.2 元件清單表4.1.2 元件清單元件名稱型號數(shù)量/個用途元件名稱型號數(shù)量/個用途單片機AT89C521控制核心按鍵8選手輸入晶振12 MHZ1晶振電路按鍵1主持人輸入電容30pF2三極管90151蜂鳴器及其驅動電路電解電容10F/10V1復位電路蜂鳴器1按鍵1電阻10k1電阻10k1數(shù)碼管1位共陰1顯示電路電源5v/0.5A1電源電路集成塊74LS2451驅動4.2 外部振蕩電路（晶振電路）圖4-2 外部振蕩電路一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產生一正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進行微調。C1,C2的典型值為30PF。晶振是石英振蕩器的簡稱，英文名為Crystal，晶振分為有源晶振和無源晶振兩種，其作用是在電路產生震蕩電流,發(fā)出時鐘信號。它是時鐘電路中最重要的部件，它的作用是向IC等部件提供基準頻率，它就像個標尺，工作頻率不穩(wěn)定會造成相關設備工作頻率不穩(wěn)定，自然容易出現(xiàn)問題。由于制造工藝不斷提高，現(xiàn)在晶振的頻率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率、密封性等重要技術指標都很好，已不容易出現(xiàn)故障，但在選用時仍可留意一下晶振的質量。4.3 復位電路的設計單片機的第9腳RST為硬件復位端,只要將該端持續(xù)4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位。復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，復位電路是為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V5%，即4.755.25V。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，復位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。其電路圖如圖所示:圖4-3 復位電路4.4 顯示電路的設計顯示電路使用了七段數(shù)碼管7SEG-COM-CAT-BLUE，它是共陰極的，由高電平點亮。還采用74LS245作為負載驅動，74LS245不僅具有鎖存功能。它還是一個8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。圖4-4 顯示電路4.5 按鈕輸入電路的設計搶答器的選手按鈕輸入電路如下：圖4-5 搶答按鍵這些常開開關組成了搶答按鍵，硬件電路簡單，在程序設計上也不復雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產生的“毛刺” 現(xiàn)象就可以了。這里采用最常用的方法即延時法，其的原理為：因為“毛刺”脈沖一般持續(xù)時間短，約為幾ms，而按鍵的時間一般遠遠大于這個時間,所以當單片機檢測到有按鍵動靜后再延時一段時間(這里取10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，如果不是則為無效。4.6 發(fā)聲電路這里能利用程序來控制單片機P2.0口線反復輸出高電平或低電平，即在該口線上產生一定頻率的矩形波，接上揚聲器就能發(fā)出一定頻率的聲音，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，使揚聲器發(fā)出不同的聲音。圖4-6 發(fā)聲電路第五章 系統(tǒng)軟件設計5.1 搶答器流程圖流程圖是使用圖形表示算法的思路是一種極好的方法，不論采用何種程序設計方法，程序總體結構確定后，一般以程序流程圖的形式對其進行描述?？傮w框圖中的各個子模塊或各個子任務也應該結合具體的教學模型和算法畫出較詳細的程序流程圖，供后面編寫具體程序和閱讀程序使用。流程圖如下： 開始初始化有選手按鍵？判斷選手顯示選手號蜂鳴器發(fā)聲主持人按鍵按下？YYNN圖5-1 搶答器主程序流程圖5.2 主程序我所設計的搶答器的程序采用的是匯編語言設計，本次設計的主程序中包括LED顯示程序以及按鍵控制子程序，程序設計如下： ORG0000HJMP BEGIN TABLE: ; 共陰極數(shù)碼管顯示代碼表DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ; 01234DB 6DH,7DH,07H,7FH ; 5678DELAY: MOVR5,#20 ; 延時2020ms子程序 LOOP4: MOVR6,#50 LOOP5: MOVR7,#100DJNZR7,$DJNZ6, LOOP5DJNZR5, LOOP4RETBEGIN: MOVP2, #0FFH ;P2口置高電平，準備接收信號 MOV R4,#0; R4的位標志值清零。MOVA, R4; R4位標志值送A寄存AGAIN: MOV DPTR,#TABLE ;共陰極數(shù)碼管代碼表首址送 MOVCA, A+DPTR;取出顯示0的代碼送P口顯示 MOV P1, ALOOP1: MOVA,P3;接收P3口的搶答信號。 CPL A ;搶答信號求反JZ LOOP1 ;如果沒有搶答信號再返回LOOP1LOOP2: RRC A;有搶答信號則逐次移動判斷是那一位搶答INC R4 ;每移一次位，R4位標志值加1JNC LOOP2;如果沒有遇到搶答信號返回LOOP1繼續(xù)移位MOV A,R4 ;遇到搶答信號把R4位標志的只送AMOVCA,A+DPTR ;找到相應位的顯示代碼MOVP1,A;送P1口顯示LOOP3: JNB P2.2, BEGIN;若主持人按了復位信號健則轉向程序復位CPL P2.0;若沒按復位信號鍵，則通過P2.2給出高低信號驅動蜂鳴器LCALLDELAY ;調用延時程序SJMP LOOP3;P2.2口反復間隔0.4秒變化，驅動蜂鳴器 END5.3 中斷程序5.3.1 什么是中斷中斷是指由于某種隨機事件的發(fā)生，計算機暫?，F(xiàn)行的程序的運行，轉去執(zhí)行另一個程序，以處理發(fā)生的事件，處理完畢后又自動返回原來的程序繼續(xù)運行。有五種中斷源：外部中斷0、外部中斷1、定時器中斷0、定時器中斷1、串行中斷。它們的描述如下圖所示：表5-3-1 五種中斷源的表示中斷源符號名稱終端引起的原因中斷矢量地址INT0外部中斷0由P3.2低電平或下降沿信號0003HT0定時器中斷0定時/計數(shù)器0回零溢出P3.40013HINT1外部中斷1由P3.3低電平或下降沿信號000BHT1定時器中斷1定時/計數(shù)器1回零溢出P3.5001BHTI/RI串行中斷串行口接收或發(fā)送完幀數(shù)據(jù)引起的中斷0023H5.3.2 中斷所用到的寄存器介紹定時器/計數(shù)器中所介紹的寄存器：（1）、定時器/計數(shù)器控制寄存器TCONTCON的作用是控制定時器的啟動停止，標志定時器的溢出和中斷情況；（2）、中斷允許控制寄存器IE對中斷源的開放或屏蔽是由中斷寄存器IE控制的，地址為0A8H，即可以按字節(jié)尋址，也可以按位尋址。當單片機復位時，IE被清零。（3）、串行控制寄存器SCON定時/計數(shù)器的控制方法：在啟動定時/計數(shù)器工作之前CPU必須將一些命令（稱為控制字）寫入定時/計數(shù)器中，這個過程稱為定時/計數(shù)的初始化。（定時/計數(shù)器的初始化通過定時/計數(shù)器的方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON來完成。 定時/計數(shù)器方式寄存器TMOD表5-3-2 選擇定時方式表GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定時器1 定時器0M1M0工作方式功能說明00方式013位計數(shù)器01方式116位計數(shù)器10方式2自動再裝入8位計數(shù)器11方式3定時器0：分成兩個8位計數(shù)器；定時器1：停止計數(shù)中斷程序的編寫的步驟：（1）、根據(jù)要求設置IE（中斷允許寄存器）的對應位EA（EA總中斷允許位 EA=1開放所有的中斷；EA=0禁止所有的中斷），某個中斷源還有相應的中斷允許位、當=1時：允許相應中斷源的中斷；、當=0時：禁止相應中斷源的中斷；（2）、INT0、INT