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被采样并锁存，如果单片机上电后一直没有服位，则锁存起的初始值是一个随机数，这个随机数会保存到真正复位为止 [5]。
2.2 显示器及其接口
2.2.1 显示器介绍
显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而得到广泛的应用。液晶显示器分很多种类，按显示方式可分为段式，行点阵式和全点阵式。段式与数码管类似，行点阵式一般是英文字符，全点阵式可显示任何信息， 如汉字、图形、图表等 [4]。
两者之间的区别：
（1）二极本身发光， 液晶本身不发光，只是透射光。
（2）二极管体积大，图像质量一般，适合作室外大屏幕，价格较低。液晶成本较高，面积无法做得很大，但图像质量很好，适合做显示器。
（3）二极管耗电大，液晶耗电小。 （4）二极管图像刷新率低，液晶的高 2.2.2 结构与原理
图2-2 7段LED数码管
如图2-2，LED显示器又称为数码管，LED显示器由8个发光二极管组成。中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LEDD显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器 [1]。如图2-3所示。
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图2-3 共阴与共阳极LED显示器
2.2.3 LED显示器显示方式
点亮LED显示器有两种方式：一是静态显示；二是动态显示。在本次设计中，采用的是静态显示。
这种电路的优点在于：在同一时间可以显示不同的字符；但缺点就是占用端口资源较多。从下图可以看出，每位LED显示器需要单独占用8根端口线，因此，在数据较多的时候，往往不采用这种设计，而是采用动态显示方式 [3]。
所谓动态显示，就是将要显示的多位LED显示器采用一个8位的段选端口，然后采用动态扫描一位一位地轮流点亮各位显示器。图2-4为4位LED显示器动态显示电路。
端口4端口3端口2端口18根段马线8根段马线8根段马线8根段马线GNDGNDGNDGND图2-4 动态显示图
2.3 CD4094芯片介绍
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在本次设计的计分电路中，我们使用集成电路CD4094。CD4094是8位移位寄存器，它主要完成串行输入，并行输出8位数据的功能，所以又叫8位串/并转换器。图2-5为CD4094的引脚图：
图2-5 CD4094引脚分布图
2.4 74LS21芯片介绍
本次设计中的比分校正电路采用四输入与门74LS21来实现。74LS21是双4输入与门。在一个芯片里有两个相同的单元，其中一个任何一个都是1/2断口。同型号的74系列、74HC系列、74LS系列芯片，逻辑功能上是一样的。表2-4为74、74HC、74LS系列芯片资料 [8]。
表2-4 74、74HC、74LS相关资料表
系列 AHC AHCT HC HCT ACT F ALS LS
电平 CMOS COMS/TTL COMS COMS/TTL COMS/TTL TTL TTL TTL 典型传输延迟ns 8.5 8.5 25 25 10 6.5 10 18 最大驱动电流 -8/8 -8/8 -8/8 -8/8 -24/24 -15/64 -15/64 -15/24
2.5 报警器
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2.5.1 报警器的分类
蜂鸣器有两类3大品种。一类是压电式，一类是电磁式，电磁式又有两大品种，铁振膜式和动圈式，二者原理一样只是结构不同。所有蜂鸣器都有两种类型：
纯蜂鸣器和带驱动的蜂鸣器，蜂鸣器都是用音频信号驱动的，都是交流驱动。
2.5.2 报警器工作原理
报警器的种类很多，比如：扬声器，蜂鸣器等，本次设计采用的是电磁式蜂鸣器作为报警器。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、震动膜片以及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号通过电磁线圈，使得电磁线圈产生了一个磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性的振动发声 [2]。
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第三章 硬件电路设计
系统硬件由以下几个部分组成： （1）单片机 AT89C51 （2）计时电路 （3）计分电路 （4）按键开关
说明：整个系统只用一片AT89C51；在图中将计时电路与计分电路分开画，只是为了能够更好的更清晰的说明问题；并且在整个画图过程中将AT89C51引脚打乱是为了使图示能够更加的清晰明了[7]。
3.1 系统方案设计
3.1.1 系统构成框图
基于单片机系统的篮球赛计时计分器的系统构成框图如图3-1所视。
计时显示CD4511CD4511计分显示复位晶振AT89C51赛程时间设置键盘74LS21赛程比分调整键盘
图3-1 系统构成图
本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阴LED作为显示器件。在本次设计中，共接入十个七段共阴LED显示器，其中6个用于记录 甲、乙两队的分数，每队3个LED显示器分数范围可达到0—99分，足够满足赛程需要。另外4个LED显示器则用于记录赛程的时间，其中两个用于显示分钟；
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