隨著科學技術的發展和普及，各種各樣的競賽越來越多，其中搶答器的作用也越來越重要。本文設計出以AT89S51單片機為核心的八路搶答器，采用了數字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結果，并自動復位的設計思想，它能根據不同的搶答輸入信號，經過單片機的控制處理并產生不同的與輸入信號相對應的輸出信號，最后通過LED數碼管顯示相應的路數，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出是哪組優先按下的按鍵，充分利用了單片機系統結構簡單、功能強大、可靠性好、實用性強的特點。

　　本設計是以搶答為出發點。考慮到依需設定限時回答的功能，利用89S51單片機及外圍接口實現的搶答系統，利用單片機的定時器/計數器定時和記數的原理，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統能夠正確地進行計時，同時使數碼管能夠正確地顯示時間。用開關做鍵盤輸出，揚聲器發生提示。同時系統能夠實現：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；滿時后系統計時自動復位及主控強制復位；按鍵鎖定，在有效狀態下，按鍵無效非法

　　數字技術是當前發展最快的學科之一，數字邏輯器件已從60年代的小規模集成電路（SSI）發展到目前的中、大規模集成電路（MSI、LSI）及超大規模集成電（VLSI）。相應地，數字邏輯電路的設計方法在不斷地演變和發展，由原來的單一的硬件邏輯設計發展成三個分支，即硬件邏輯設計（中、小規模集成器件）、軟件邏輯設計（軟件組裝的LSI和VSI，如微處理器、單片機等）及兼有二者優點的專用集成電路（ASIC）設計。

　　目前數字電子技術已經廣泛地應用于計算機，自動控制，電子測量儀表，電視，雷達，通信等各個領域。例如在現代測量技術中，數字測量儀表不僅比模擬測量儀表精度高，功能高，而且容易實現測量的自動化和智能化。隨著集成技術的發展，尤其是中，大規模和超大規模集成電路的發展，數字電子技術的應用范圍將會更廣泛地滲透到國民經濟的各個部門，并將產生越來越深刻的影響。隨著現代社會的電子科技的迅速發展，要求我們要理論聯系實際，數字電子邏輯課程設計的進行使我們有了這個非常關鍵的機會。

　　通過這種綜合性訓練，我們要達到以下的目的和要求：

　　1.結合課程中所學的理論知識，獨立設計方案。達到學有所用的目的。

　　2.學會查閱相關手冊與資料，通過查閱手冊和文獻資料，進一步熟悉常用電子器件類型和特性，并掌握合理選用的原則，培養獨立分析與解決問題的能力，對于搶答器我們大家都知道那是用于選手做搶答題時用的，選手進行搶答，搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現了公平公正的原則。

　　MCS-51 單片機是美國INTE 公司于1980 年推出的產品，典型產品有 80 31、8051和8751 等通用產品，一直到現在， MCS-5 1 內核系列兼容的單片機仍是應用的主流產品，各高校及專業學校的培訓教材仍與MCS-51 單片機作為代表進行理論基礎學習。我們常說的已經停產的89C51 指的是ATMEL公司的 AT 89C51 單片機，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優秀的是由Flash（程序存儲器的內容至少可以改寫 1000 次）存儲器取帶了原來的 ROM（一次性寫入），AT89C51 的性能相對于8051 已經算是非常優越的了。89C51 的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP 功能等新功能才能更好延續MCS-51 的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51 的，現在，89S51 目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel 目前公司已經停產AT89C51，將用AT89S51 代替。89S51 在工藝上進行了改進，89S51 采用 0.35 新工藝，成本降低，而且將功能提升，增加了競爭力。89SXX 可以像下兼容89CXX 等51 系列芯片。市場上見到的89C51 實際都是Atmel 前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

　　AT89S51/LS51單片機是低功耗的、具有4KB在線課編程Flash存儲器的單片機。它與通用80C51系列單片機的指令系統和引腳兼容。片內的Flash可允許在線重新編程，也可使用非易失性存儲器編程。他將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個芯片上，形成了功能強大、使用靈活和具有較高性能性價比的微控制器。

　　AT89S51單片機內部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，兩個16位的定時/計數器T0和T1，4個8位的I/O端P0、P1、P2、P3等組成。單片微機內部最核心的部分是CPU。CPU主要功能是產生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數據傳輸、數據的算術運算、邏輯運算以及位操作處理等，CPU按其功能可分為運算器和控制器兩部分。控制器由程序計數器PC、指令儲存器、指令譯碼器、實時控制與條件轉移邏輯電路等組成。它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼，通過實時控制電路，在規定的時刻發出各種操作所需的內部和外部的控制信號，使各部分協調工作，完成指令所規定的操作。運算器由算術邏輯器部件ALU、累加器ACC、暫存器、程序狀態字寄存器PSW，BCD碼運算調整電路等組成。

　　為了提高數據處理和位操作功能，片內增加了一個通用寄存器B和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能。其內部結構如圖2-3所示。