本项目为微机原理课程设计作品,由八名学生团队协作完成。该抢答器专为课堂竞赛设计,采用微型计算机技术实现高效、准确的参赛者响应捕捉与显示功能。
### 微机原理课程设计之8人竞赛抢答器知识点详解
#### 一、题义分析及解决方案
##### 1. 题义分析需求
本设计的目标是开发一款适用于智力竞赛的抢答计时器,系统的核心功能包括:
- **启动抢答**:主持人通过特定的操作来启动抢答过程。
- **选手抢答**:八名参赛者看到允许抢答信号后可以按下各自的按钮参与抢答。
- **显示结果**:一旦有参赛者按下按钮,该参赛者的编号会立即在屏幕上显示。若规定时间内无人抢答,则结束此轮,并确保之后的抢答无效。
##### 2. 解决方案
为了实现上述功能,本设计采用了硬件和软件相结合的方法:
- **硬件部分**
- 使用8255A芯片:PA口作为输入端接收参赛者的信号;PB口作为输出端控制LED显示屏显示相应的数字;PC0为输入端用于接收主持人启动抢答的信号。
- 每个选手有一个按钮,通过按下这些二进制逻辑按钮来参与抢答。
- 采用七段数码显示器展示参赛者编号或错误信息。
- **软件部分**
- 使用汇编语言编写程序实现抢答逻辑,包括识别抢答信号、显示结果和处理并发情况等。
#### 二、硬件设计详解
##### 1. 芯片8255A
**作用**:
- PA口用于读取参赛者的按钮信号。
- PC0口接收启动抢答的控制信号。
- PB口输出到LED显示屏以显示结果。
**功能说明**
- **工作模式**: 在方式0下,即基本输入/输出模式中运行。
- **端口配置**
- PA: 输入端用于读取参赛者按钮状态
- PC0:输入端接收启动抢答的控制信号
**内部结构和参数**
8255A芯片包含三个并行I/O接口(PA、PB、PC),通过编程可以灵活设置这些接口的工作模式。在方式0下,每个口都可以被配置为单独的输入或输出。
#### 三、软件设计
软件部分主要使用汇编语言编写程序来实现以下功能:
- **启动抢答**:根据主持人发送的信号初始化抢答过程。
- **读取按钮状态**:通过PA端口接收来自各个参赛者的按钮信号。
- **显示结果**: 当检测到有效抢答时,向PB端口写入对应选手编号以在LED显示屏上展示。
- **处理并发情况**:如果同时有多个选手按下按钮,则显示错误信息并要求重新开始。
- **判断是否结束**:若规定时间内无人响应则认为该轮结束,并忽略后续的任何抢答尝试。
- **准备下一轮**:确保所有参赛者已松开按钮后方可进行新的抢答。
通过结合硬件和软件设计,本课程项目成功实现了一个8人竞赛用的高效、准确且实用的抢答器。