2 总体方案设计

基于单片机的液晶显示乘法口诀测试仪的设计总体有单片机模块、矩阵键盘输入模块、LCD液晶显示模块、一个基本的复位电路和用于提示的蜂鸣电路，各部分组合完成基础的电路硬件模块。此次系统设计与算法设计均采用可移植性强的C语言实现，并通过课题设计的要求，程序合理化与高效化能的编写，最终通过调试，使系统最终达到课题功能要求，并在仿真图上实现功能。

2.1 课题内容设计

基于单片机和液晶显示设计一个乘法口诀测试仪，其核心部分是单片机，显示模块为一个液晶显示LCD。单片机在生产中应用及其广泛，涉及生活的每个角落，尤其为电子和计算机发展提供了技术实践。

设计的乘法口诀测试仪即可随机产生测试题目，又可以对测试人通过键盘输入的结果给出判断，并能对错的结果给出正确的答案。

2.1.1 硬件设计模块选择

单片机是设计的核心关键部分，在此次设计里考虑到要求功能，达到理想的效果，选择了AT89S52主芯片。该芯片从抗干扰和经济出发最理想的选择。

液晶显示部分从目前的市场用得最多的原器件来选择，更从为了达到最佳的显示效果，给测试者清晰的图像出发，选择LCD1602型号液晶显示器。

键盘输入考虑到是要用矩阵键盘，又因为乘法口诀要从1*1---9*9，并要能随机出题，然后如果测试者输入的结果有错误，通过按一个键盘来查看正确的结果，所以从以上各要求满足点出发使用了4*4键盘矩阵。

在系统运行中，有效防止程序跑飞以及系统复位，设计合理的，抗干扰强的复位电路在搭建硬件电路是非常有必要的。

为了对测试者答题的结果正确如否给出提示，硬件电路外加了一个蜂鸣器，当测试者的答案与正确答案一致的时候，电路会发出蜂鸣声，用以告诉测试者所键入的答案数值为正确。 

2.1.2 硬件设计模块与原始方案比较

上述方案为最佳选择方案，而与原始方案比较有其实用和合理性，芯片原始选择是80C51，该芯片的其他主要保密特性仅为二级保密位，中断源为5个，而AT89S52有三级保密位，8个中断源，主要是有其独特的“看门狗”技术，软件控制的复位方式，设计中用到了多次的复位技术，这一特殊的复位方式更给设计带来了很多方便。

原始的单行LCD液晶显示给设计带来了很多的误区，当比较结果的时候，如果也在第一行出现的时候，就会给测试者带来误解，不便观察。所以选择了1602型的LCD显示技术，16字符点阵，两行显示，给测试人很明白的答案，提高了工作效益，解决了视觉上的混乱。

所以经过一段时间的综合比较就完成了一套比较合理的整体设计方案。

2.1.3 软件设计选择

程序是设计的软件部分，考虑到设计用的是单片机AT89S52，所以就回避了用C语言的办法去实现其要求的功能。用汇编语言，可以达到设计的要求。汇编语言里包括了各模块的子程序，并在难懂的关键地方注明了文字叙述，是读者看后就很清楚明白。

2.2 设计方案总体图框

设计方案总体框图可以是设计思路变得简单化、清楚化。给读者以很明亮的设计规划，便于设计者参考。总体框图设计的合理性更是很重要的，如果设计合理，不但是可以节省设计者宝贵的时间更能达到设计的合理化，操作简单，使用效益高。