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1、数字定时抢答器的设计摘要抢答器被广泛应用于企事业单位和商业部门，本文介绍了一种以MCS51单片机为核心的八路数字抢答器系统,分别从硬件和软件两方面阐述了该控制系统的设计方法,并经过调试和运行使该系统达到预期目标,具有反应快、功能齐全、实用性强的特点,另外，还介绍了一种以集成电路为主体的数字定时抢答器，抢答器由主体电路与扩展电路组成。用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。关键词 单片机；数字控制系统；定时电路；复位电路；时序控制AbstractThe
2、 figure vies for the answering device by the subject circuit and expands the circuit to make up . Have priority in code circuit , latch , decipher circuit and export the input signal of the entrant team on the display; Starting the warning circuit with the control circuit and hosts switch, two the a
3、bove-mentioned parts make up the subject circuit. Through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that pulse produce circuit, form and expand the circuit. Through connect up , weld , debug figure vie for answering device take shape aft
4、er the work. Eight routes calling implement based on MCS51single chip controller，and A kind of eight routes digital calling implement is introduced in the thesis, in addition the MCS51 Single chip controller is its hard coreAlso, the design method of the control system was expounded from aspects of
5、the software and the hardwareAnd after debugging and running, the system reached the expected target, which have many advantages such as fast reaction, all ready function and good practicabilityKeywords single chip controller; digital control system；timing circuit；reduction circuit；time sequence con
6、trolling目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1抢答器设计背景11.1.1开发背景11.1.2单片机的发展背景1第2章 MCS-51系列单片机22.1 MCS-51单片机的介绍及主要应用特性22.1.1 MCS-51单片机的介绍22.2.2 MCS-51单片机主要应用特性22.2 MCS-51系列单片机的定时器功能5第3章 基于MCS_51单片机的八路抢答器63.1抢答器系统的功能63.2 抢答器的硬件系统63.3 抢答器的单片机时钟电路及复位电路分析83.3.1 抢答器的单片机时钟电路分析83.3.2 抢答器单片机的复位电路：93.4 抢答器的软件系统123.5 MCS-5
7、1定时/计数器143.6 MCS-51单片机定时中断的精确定时编程方法19第4章 集成电路数字抢答器234.1 数字抢答器内容234.2 设计任务与要求234.3 方案论证与比较234.4 总体设计思路244.5 多功能硬件与软件设计及其理论分析与计算254.6 系统的组装与调试及测试方法28结论30致谢31参考文献32附录错误！未定义书签。第1章 绪论1.1 抢答器设计背景1.1.1 开发背景抢答器是一种广泛应用于企事业单位和商业部门,为各种知识竞赛、文娱活动提供公正客观快速裁决的一种常用电子设备,也是一种逐渐成型的电子产品,但市面上所售抢答器价格一般较贵且多为小规模集成电路构成,其性能单一
8、,工作起来不够理想。因此,提高抢答器的性能,使其具有更强的功能,使用可靠方便已为抢答器发展的一个方向。随着集成技术和计算机技术的发展,单片机作为其一个分支亦于20世纪80年代以来获得了飞速发展,各种新品不断涌现,使单片机的应用更加深入,灵活性也大大增强。本文介绍一种以MCS51单片机为核心的八路抢答器系统,它充分利用了单片机系统的优点,具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。1.1.2 单片机的发展背景单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一
9、个具有“生命”的电子系统。而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特点。第2章 MCS-51系列单片机2.1 MCS-51单片机的介绍及主要应用特性2.1.1 MCS-51单片机的介绍MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元
10、和指令,指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。我们也以这一代表性的机型进行系统的讲解。12.2.2 MCS-51单片机主要应用特性（1） MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其主要功能如下：8位CPU4kbytes 程序存储器(ROM)128bytes的数据存储器(RAM)32条I/O口线111条指令，大部分为单字节指令21个专用寄存器2个可编程定时/计数器5个中断源，2个优先级一个全双工串行通信口外部
11、数据存储器寻址空间为64kB外部程序存储器寻址空间为64kB逻辑操作位寻址功能双列直插40PinDIP封装单一+5V电源供电（2） MCS-51以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。正因为其优越的性能和完善的结构，导致后来的许多厂商多沿用或参考了其体系结构，有许多世界大的电气商丰富和发展了MCS-51单片机，象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半导体公司都推出了兼容MCS-51的单片机产品，就连我国的台湾WINBOND公司也发展了兼容C51(人们习惯将MCS-51简称
12、C51,如果没有特别声明，二者同指MCS-51系列单片机)的单片机品种。(3) 近年来C51获得了飞速的发展，C51的发源公司INTEL由于忙于开发PC及高端微处理器而无精力继续发展自己的单片机，而由其它厂商将其发展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原来的基础上发展了高速I/O口，A/D转换器，PWM(脉宽调制)、WDT等增强功能，并在低电压、微功耗、扩展串行总线(I2C)和控制网络总线(CAN)等功能加以完善。(4) PHILIPS公司在发展C51的低功耗，高速度和增强型功能上作了不少贡献，当初主要由其来发展C51单片机，他们的83Cxx和87C
13、xx系列省去了并行扩展总线，适合于作为家用电器类控制的经济型单片机。(5) ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容C51的单片机，完美地将Flash(非易失闪存技术)EEPROM与80C51内核结合起来，仍采用C51的总体结构和指令系统，Flash的可反擦写程序存储器能有效地降低开发费用，并能使单片机作多次重复使用。(6) Siemens公司也沿用C51的内核，相继推出了C500系列单片机，在保持了与C51指令兼容的前提下，其产品的性能得到了进一步的提升，特别是在抗干扰性能，电磁兼容和通信控制总线功能上独树一帜，其产品常用于工作环境恶劣的场合。亦适用于通信和家用电器控制领域。(8) 台湾的
14、WINBOND公司亦开发了一系列兼容C51的单片机，其产品通常具备丰富的功能特性，而且与其质优价廉在市场也占有一定的分额。下表是80C51系列单片机的主要分类及功能特性：系列典型芯片I/O口定时/计数器中断源串行通信口片内RAM片内ROM51系列80C314x8位2x16位51128字节无80C514x8位2x16位51128字节4kB掩膜ROM87C514x8位2x16位51128字节4kBEPROM89C514x8位2x16位51128字节4kBEEPROM52系列80C324x8位2x16位61256字节无80C514x8位2x16位61256字节8kB掩膜ROM87C524x8位2x1
15、6位61256字节4kBEPROM89C524x8位2x16位61256字节4kBEEPROM图2.1 80C51系列单片机功能特性表8051是MCS-51系列单片机中的代表产品，它内部集成了功能强大的中央处理器，包含了硬件乘除法器、21个专用控制寄存器、4kB的程序存储器、128字节的数据存储器、4组8位的并行口、两个16位的可编程定时/计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器。MCS-51具有比较大的寻址空间，地址线宽达16条，即外部数据存储器和程序存储器的寻址范围达216=64kB，这作为单片机控制来说已是比较大的，这同时具备对I/O口的访问能力。此外，MCS-51采用模块化结构，可方便地增删一个模块就可引脚和指令兼容的新产品。从而容易使产品形成系列化。由于MCS-51集成了几乎完善的8位中央处理单元
