P0口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0。0~P0。7
P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1。0~P1。7
P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2。0~P2。7
P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3。0~P3。7
作频率35Mhz,6T/12T可选。
图2 STC89C51 DIP封装图
最小系统包括单片机以及其所需的必要的电源、时钟、复位等部件,能使单片机始终处于正常的运行状态。电源、时钟等电路是使单片机能运行的必备条件,可将最小系统作为应用系统的核心部位,通过对其进行存储器扩展、A/D扩展等,使单片机完成较复杂的功能。
STC89C51是片内有ROM/EPROM的单片机,因此这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠性好。用STC89C52单片机构成最小应用系统时,只需将单片机接上时钟电路和复位电路即可,结构如图3所示,由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。
单片机最小系统原理框图
2。3时钟电路STC89C51单片机的时钟信号通常有两种产生方式:一种是内部时钟方式,另一种是外部时钟方式。内部时钟方式如图4所示。在STC89C51单片机的内部有一振荡电路,只要在单片机的XTAL1(18)和XTAL2(19)引脚外接石英晶体(简称晶振),就构成了自激振荡器并且在单片机内部形成时钟脉冲信号。图中电容C1和C2的功能是稳定频率和快速起振,电容值在5~30pF,典型值为30pF。晶振CYS的振荡频率范围在1。2~12MHz之间选择,典型值为12MHz和6MHz。文献综述
STC89C51内部时钟电路
2。4复位电路
当在STC89C51单片机的RST引脚引入高电平并且保持2个机器周期时,单片机内部就执行复位操作(若该引脚持续保持高电平,单片机就会处于循环复位状态)。
最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充放电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。
除了上电复位外,有时还需要按键手动复位。本设计就是用的按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST(9)端与电源Vcc接通实现的。
图5 STC89C51复位电路
2。5 STC89C51中断技术概述
中断技术主要用于实时监测与控制,要求单片机能及时地响应中断请求源提出的服务请求,并作出快速响应、及时处理。这是由片内的中断系统来实现的。当中断请求源发出中断请求时,如果中断请求被允许,则单片机暂时中止当前正在执行的主程序,转到中断服务处理程序处理中断服务请求。中断服务处理程序处理完中断服务请求后,再回到原来被中止的程序之处(断点),继续执行被中断的主程序。
图6为整个中断响应和处理过程。 中断响应和处理过程
如果单片机没有中断系统,单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发生的定时查询操作上。采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象,大大地提高了单片机的工作效率和实时性。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
3。硬件电路设计
3。1 抢答器的电路框图
如图7所示为电路框图。其工作原理为:接通电源之后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止抢答状态,编号显示器灭灯,定时器显示预设定的时间;主持人将开关置“开始”状态,宣布“开始”抢答器。定时器倒计时,扬声器给出声音提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止第二次抢答、定时器显示剩余时间。如果想要再次抢答则必须由主持人再次操作"开始、停止"状态开关,方可进行。