8位移位寄存器(8位移位寄存器示意图)

基于51单片机的篮球比赛计时计分系统，信息齐全！

原创电气技术微课堂2018-06-26 21:16:32

摘要:本设计以单片机AT89C51为核心部件。七段共正极发光二极管用作显示设备。本次设计共连接6台7段杨公LED显示屏和4台8段杨公LED显示屏，其中6台用于记录AB队的成绩，每队3台LED显示屏的显示范围可达0~999分，足以满足赛程需要。另外4个LED显示屏用于记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒。时间表由倒计时计时。即在比赛前设定时间，在比赛开始时开始计时，直到计时达到零。计时范围可达0~99分钟，也完全满足实际日程的需要。

其次，为了用计时器和计分器调整时间和分数，我在这个设计中专门设置了11个按钮，其中3个按钮用于设置、更改场地、开始和暂停，另外8个按钮用于调整游戏的分数。单片机控制使该系统按键操作简单，LED显示，安装方便。它解决了篮球架的安装问题，节省了电线，适用于各种大小的体育场。它可以完全取代传统的时钟计时方法。当然，稍加修改也可以用于其他球类运动，这是运动器材向智能化发展的一个例子。

关键词:AT89C51 74LS164计时记分系统

1概述

1.1主题背景

体育比赛计时记分系统是一个能够快速收集、记录、处理、传输和利用体育比赛过程中产生的时间、分数等数据的信息系统。根据不同运动项目不同竞赛规则的要求，体育竞赛计时计分系统包括测量、计分、击球、获胜和计分。

篮球比赛是由运动队在规定的比赛时间内得分的多少决定的。所以，篮球比赛的计时记分系统就是一个记分系统。篮球比赛计时记分系统由计时器、记分员等电子设备组成。同时，根据目前高水平篮球比赛的要求，完善的篮球比赛计时计分系统应能与现场比分处理、现场大屏幕、电视转播车等各种设备连接，达到比赛场景感高、娱乐性强、观众表现力强的功能目标。

单片机因其集成度高、功能强、通用性好，特别是其体积小、重量轻、能耗低、价格低、可靠性高、抗干扰能力强、使用方便等独特优势，得到了迅速推广应用，现已成为测控应用系统的首选机型和新型电子产品的关键部件。全球各大电气厂商、测控技术企业、机电行业竞相将单片机应用于产品更新，作为实现数字化、智能化的核心部件。篮球计时计分器是一种基于单片机的计时计分系统，由定时器、计分器、集成控制器和24秒控制器组成。

1.2设计内容

本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心部件。使用发光二极管作为显示设备。本次设计共连接10个LED显示屏，其中6个用于记录AB战队的成绩，每个战队3个LED显示屏的显示范围可达0~999分，足以满足赛程需要。另外4个LED显示屏用于记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒。时间表由倒计时计时。即在比赛前设定时间，在比赛开始时开始计时，直到计时达到零。计时范围可达0~99分钟，也完全满足实际日程的需要。

其次，为了用计时器和计分器调整时间和分数，我在这个设计中专门设置了11个按钮，其中8个按钮用于设置、更改场地、开始和暂停等。

1.3设计任务和要求

任务:为球场设计一个篮球计时和得分装置。

要求:1。能够记录整个赛程的比赛时间，修改比赛时间。

2.可以随时刷新A队和B队全过程的分数。

3.中场休息交换场地时，A队和B队的得分位置可以交换。

4.游戏结束时，它会发出警报。

5.自带+5V和+12V DC稳压电源。

2总体系统方案和硬件设计

2.1总体方案:

本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心部件。七段共正极发光二极管用作显示设备。本次设计共连接10台7段杨公LED显示屏，其中6台用于记录AB队的得分，每队3台LED显示屏的显示范围可达0~999分，足以满足赛程需要，另外4台LED显示屏用于记录赛程时间，其中2台用于显示分钟，2台用于显示秒。时间表是按时间安排的。即在比赛前设定时间，在比赛开始时开始计时，直到计时达到零。计时范围可达0~999分钟，也完全满足实际日程需要。

其次，为了用计时器和计分器调整时间和分数，我在这个设计中专门设置了11个按钮，其中3个按钮用于设置、更改场地、开始和暂停，另外8个按钮用于调整游戏的分数。智能控制器以AT89C51单片机为核心，控制整个系统电路的工作:74LS164将单片机输出的串行输入信号转换为并行信号输出，驱动LED；显示屏显示比赛时间和两队比分等信息。键盘用于发出控制命令；报警电路将在24秒攻击时间结束或单局游戏结束时发出声光报警信号。

1)单片机控制电路，以AT89C51为控制核心

2)键盘电路，采用软件延时去抖电路设计，具有串行输入接口，可以减少占用CPU的接口，降低硬件成本，增强系统的可扩展性。

3)显示电路，采用静态显示方式，74LS164集成电路串行输入并行输出，驱动能力强，可直接驱动LED显示，减少了显示电路与单片机的连接线。

4)设计了复位电路。智能控制器中有一个复位电路，这是单片机开始工作时必须进行的操作。

2.2系统的硬件组成:

这个篮球比赛计时计分系统是一个计时计算系统，由相应的键盘控制电路、LED显示屏、声光报警器、电源等电路组成。通过人员的简单控制，即可处理数据，输出比赛时间和比分，并可推动显示电路显示数值。基于单片机系统的篮球比赛计时计分器系统结构图如下图所示:

图1系统结构图

3硬件电路设计

3.1键盘模块设计

这种设计需要时间调节、分钟调节等功能，所以键盘设计是必须的。在非编码键盘中，每个键的功能只是打开或关闭相应的触点。每个按键的键码不是由硬电路生成的，而是由相应的扫描处理器扫描的。因此，无编码键盘的硬件电路极其简单，在微机上得到广泛应用。

本设计采用独立的非编码键盘，每个按键相互独立，需要占用CPU的一条I/O输入数据线。其中8个控制调分的按键分别与P1.0~P1.7连接，3个控制交换场地和启停的按键与CPU的P3.0~P3.2端口连接。如果没有按键，则CPU从P1端口读取的平均管脚电为“0”(+)如果按键，则该按键对应的端口线变为低电平。单片机定时查询P1端口的程序，可以查出键盘上是否有按键，按了哪个键。

11个控制按钮定义如下:

Rst/VPD复位按钮

S2队1.0A加1分。

S3队1.1a加2分。

S4 1.2a队加3分。

S5.1.3a队输1分。

S6 P1.4 B队加1分。

S7.5b团队加2分。

S8 P1.6 B队加3分。

S9 P1.7 B队减1分

S10 P3.0开始/暂停按钮

S11 P3.1开关位置按钮

S12 P3.2设置时间按钮

控制按钮的设计如下图所示:

图2键盘电路设计

3.2发光二极管显示模块的设计

3 . 2 . 1 LED的AT89C51显示器LED是LED的缩写。LED数码管结构简单，价格低廉。单片机显示通常采用LED数码管。89C51单片机对LED数码管的显示可分为静态显示和动态显示。静态显示的特点是每个LED管可以同时稳定显示自己的字体；动态显示是指每个LED依次反复显示自己的字符。由于视觉器官的惯性，人们看到的是每个LED似乎同时显示不同的字体[1]。

静态显示:所谓静态显示，就是单片机一旦输出显示，就可以一直保持到下一次发送新的显示型号。这种显示器占用机器时间少，可靠；缺点是使用的元器件多，电路复杂，成本相对较高。然而，随着超大规模集成电路的发展，具有多种功能的显示器件得到了发展。例如，锁存器、解码器、驱动器和显示器是四合一的显示设备，使用方便。当显示位数较少时，宜采用这种显示方式。这种显示模式的每个七段显示需要一个8位输出端口控制。

动态显示:所谓动态显示，就是MCU定期扫描显示设备。在这种方法中，显示设备分时工作，一次只能显示一个设备。然而，由于认识到视觉暂留现象，所有设备仍然感觉它们在同时显示。这种显示方式的优点是用硬件少，所以价格低。但这需要很长时间，只要单片机不执行显示程序，就会立即停止显示。动态显示的亮度与通电流、点亮时间与间隔的比值有关。许多单片机开发系统和模拟器上的6位显示器都采用这种显示方式[2]。

3 . 2 . 2 74LS164芯片简介74ls 164是一个8位移位寄存器(串行输入，并行输出)，用于将串行信号转换为并行信号。当清除端子为低电平时，输出端子(质量保证-QH)为低电平。串行数据输入(a、b)可以控制数据。当A、B任意一个为低电平时，禁止新数据输入，在CLOCK脉冲[3]上升沿的作用下，Q0为低电平。当A和B中的一个为高电平时，另一个允许数据输入，Q0的状态由CLOCK的上升沿决定。

表1: 164是一个8位移位寄存器，其主要电气特性的典型值如下:

74LS164的引脚图和逻辑图如下:

图3 74ls 164封装引脚图

图3 74ls 164封装引脚图

表2: 74hc164终端符号和功能

表3: 74LS164真值表

注:H-高电平，L-低电平，X-任意电平，ⅳ-低至高电平跳变，Qa0，QB0，QH0-规定稳态条件成立前的电平，Qan，QGN-↓[6]前最近的电平。

表4: 74hc164推荐工作条件:

3.2.4显示电路设计为了保证显示的可靠性，单片机控制系统采用静态显示。本设计通过连接74LS164移位寄存器实现LED的静态显示，使得CPU发送的数据可以由74LS164控制，减少了CPU的工作。采用的数码管与公共阳极连接，电源电压为5V。AT89C51单片机的串口方式为移位寄存器方式[7]，外接10片74LS164作为LED显示的静态接口，AT89C51的P0和P2端口作为数据输出线，P0.1和P2.4作为移位时钟脉冲。

下图显示了AT89C51通过74LS164与十个公共正极发光二极管的接口电路。图中Q0 ~ Q7端口连接所有led的A、B、C、D、E、F、G、SP引线，用于字体显示，其他引脚用于连接数据和电源等。这个显示部分有两个功能，即显示时间和显示两队的比分。有四个led显示时间，两个显示分钟，另两个显示秒；采用十进制，最高显示为99.59，精确到小数点后两位；六个led用十进制显示两队的分数，最高分999分。

AT89C51通过P0.0~P0.5与74LS164相连，10个74LS164移位寄存器根据得分和时间的不同用途分为两组。P0.0端口为乐谱数据输出端口，为74LS164提供显示数据，P0.1端口为移位寄存器时钟输入，P0.2端口为乐谱同步清零输入端[8]。P0.3为时间数据输出端口，为74LS164提供显示时间数据，P0.4也为移位寄存器时钟输入，P0.2为时间同步清零输入。

在这个静态显示电路中，通过74LS164寄存器和锁存器实现数据的输入和存储，使得LED可以一次又一次的显示，并且可以显示新的数据来代替上一级的数据。

74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入和并行输出。其中，A和B(引脚1和2)为串行数据输入端，两个引脚按照逻辑和运算规律输入信号，有一个输入信号时可以并联。CLK(引脚8)是时钟输入端，可以连接到串口的TXD端。当每个时钟信号的上升沿施加到CLK端子时，移位寄存器移位一位。八个时钟脉冲后，所有8位二进制数都被移入74LS164。CLR(引脚9)是复位端子。当R=0时，移位寄存器的每个位复位为0。只有当R=1时，时钟脉冲才会工作。质量保证的并行输出...QH(引脚3-6和10-13)分别连接到Hg的相应引脚...发光二极管显示屏的一部分。给出8个脉冲后，首先进入74LS164的第一个数据到达最高位。在另一个脉冲之后，第一个脉冲将从最高位偏移。四个7LS164首尾相连，时钟端连接在一起。因此，当输入八个脉冲时，从单片机的P3.0端输出的数据进入第一片74LS164，当第二个八个脉冲到达时，数据进入第二片74LS164，而新数据进入第一片74LS164。因此，当第四个八脉冲完成时，显示电路图如下:

图5显示了电路图的设计。

3.3声光报警和指示电路

该系统设计了一个报警电路来设置单个游戏的时间值。在系统计时的过程中，一旦找到设定的时间，即整个游戏结束时，它会启动自己的报警电路[10]。微控制器将P3.6引脚从低电平变为高电平。如果报警开关闭合，三极管导通，蜂鸣器发出报警信号。声光报警电路原理图如下:

图6声光报警器设计图

3.4单片机控制设计

3.4.1单片机系统I/O口分配系统的I/O口分配如下:TXAL1和TXAL2是单片机的外部时钟振荡电路，在应时晶体开始振动后，在XTAL2上输出一个3V左右的正弦波，使AT89C51芯片中的OSC电路能够以与应时晶体振荡器相同的频率自振荡[11]

端口1.0到P1.7是键盘输入端口。这八个按钮用于调整A队和B队的分数，当游戏中出现评分错误时，可以方便快捷地修改分数。从P3.0端口连接到P3.2端口的还有另外三个按钮，它们的功能是:开始/暂停、交换场地和设置时间。

端口P0.0至P0.2连接4个LED数码管显示比赛时间，端口P2.0至P2.4连接6个LED数码管显示A、b队比分。

P3.6端口连接报警电路。

3 . 4 . 2 at89c 51单片机简介(Microcontroller，又称微处理器)是一种微型计算机[12]，它将各种组件集成在一个硅片上，包括CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和各种I/O接口电路。AT89C51是MCS51系列单片机的产品。MCS51系列单片机是英特尔公司推出的通用单片机，其结构特点如下:

(1)8位CPU；

(2)片上振荡器和时钟电路；

(3)32条输入输出线；

(4)外存寻址范围ROM和RAM均为64K每一个；

(5)两个16位定时器/计数器；

(6)5个中断源和2个中断优先级；

(7)全双工串行接口。

AT89C51单片机系列是指MCS51系列和其他公司的8051衍生产品。这些衍生产品是在基本类型的基础上增强各种功能的产品，如高级语言类型、闪存类型、EEPROM类型、A/D类型、DMA类型、多并口类型等。这些产品为8位单片机注入了新的活力[13]，为其开发应用开辟了更广阔的前景[14]。

AT89C51引脚图:

图7 at89c 51的引脚图

AT89C51的主要特点:

与MCS-51兼容

4K字节可编程闪存

全静态运行:0Hz-24Hz

三级程序内存锁

28 * 8位内部随机存取存储器

32条可编程输入输出线

两个16位定时器/计数器

5个中断源可编程串行通道

低功耗空闲和掉电模式

片内振荡器和时钟电路

AT89C51是一款低压高性能CMOS8位微处理器，内置4K字节闪存可编程可擦写只读存储器[15]，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失性存储器制造技术制造，兼容行业标准的MCS-51指令集和输出引脚。由于多功能8位CPU和闪存结合在一个芯片中，ATMEL的AT89C51是一个高效的微控制器，为许多嵌入式控制系统提供了灵活廉价的解决方案[16]。

Pin描述:

VCC:电源电压。

GND:地面。

P0端口:P0端口为8位开漏双向I/O端口，每个引脚可以吸收8TTL栅极电流。当P1端口的引脚首次写入1时，它被定义为高电阻输入。P0可用于外部程序数据存储器，可定义为数据/地址的低8位。在FIASH编程中，端口P0被用作原始代码输入端口。当FIASH检查时，端口P0输出原始代码。此时，端口P0的外部必须拉高。

P1端口:P1端口是带内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P1端口缓冲器可以接收和输出4TTL栅极电流。P1端口引脚写入1后，内部拉高，可用作输入。当P1端口被外部下拉到低电平时，它将输出电流，这是由于内部上拉。在闪存编程和验证中，P1端口被接收为较低的八位地址。

P2端口:P2端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2端口缓冲器可以接收和输出四个TTL栅极电流。当P2端口写有“1”时，其引脚被内部上拉电阻上拉并用作输入。因此，当它用作输入时，P2端口的引脚被外部下拉，将输出电流。这是由于内部上拉。当P2端口用于访问具有16位地址的外部程序存储器或外部数据存储器时，它输出地址的高8位。当给出地址“1”时，它利用内部上拉，当读写外部8位地址数据存储器时，P2端口输出其特殊功能寄存器[17]的内容。P2端口在闪存编程和验证期间接收高阶八位地址信号和控制信号。

P3端口:P3端口引脚是8个带有内部上拉电阻的双向I/O端口，可以接收和输出4个TTL栅极电流。当P3端口写“1”时，它们被内部拉高到高电平并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3端口将因为上拉而输出电流(ILL)。P3端口也可以作为AT89C51的一些特殊功能端口，如下图所示:

Pin替代功能

P3.0 RXD(串行输入端口)

P3.1 TXD(串行输出端口)

P3.2 /INT0(外部中断0)

P3.3 /INT1(外部中断1)

P3.4 T0(定时器0的外部输入)

P3.6 /WR(外部数据存储器写选通脉冲)

P3同时接收一些用于闪存编程和编程验证的控制信号。

RST:重置输入。当振荡器复位器件时，有必要在两个机器周期内保持RST引脚为高电平。

ALE/PROG:访问外部存储器时，数据锁存器允许的输出电平用于锁存地址的状态字节。在闪存编程期间，该引脚用于输入编程脉冲。正常情况下，ALE端输出一个恒定频率周期的正脉冲信号，为振荡器频率的1/6。因此，它可以用作外部输出脉冲或用于时序目的。然而，应该注意的是，每当它被用作外部数据存储器时，ALE脉冲将被跳过。如果要禁用ALE的输出，可以在SFR8EH地址上设置0。此时，ALE只在MOVX执行且MOVC指令为ALE时工作。此外，此引脚略微拉高。如果微处理器在外部执行ALE禁用状态，则该设置无效[18]。

/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在从外部程序存储器获取期间，每个机器周期两次/PSEN有效。然而，当访问外部数据存储器时，这两个有效/PSEN信号不会出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时，在此期间的外部程序存储器(0000H-FFFFH)，无论是否有内部程序存储器。注意加密模式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端子保持高电平时，内部程序存储器在这里。该引脚也用于在闪存编程期间施加12V编程功率(VPP)。

XTAL1:反向振荡放大器的输入，内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:反相振荡器的输出。

3.4.3单片机外部时钟产生电路的时序控制部分作为控制器，由时序控制逻辑、指令寄存器、振荡器OSC等电路组成。OSC是控制器的心脏，可以为控制器提供时钟脉冲。引脚ATXL1为反向放大器的输入端，XTAL2为输出端。当时序反馈环路连接到XTAL1和XTAL2时，OSC可以自振荡。MCU的片上电路OSC和片外器件组成时钟产生电路，所有CPU操作都与时钟脉冲同步进行。片内振荡器的振荡频率非常接近晶体振荡器的振荡频率，一般选择在1.2 MHz到12 MHz之间。C1和C2是反馈电容，其值在5pf至30pf之间选择，典型值为5pF~30pF [19]。该电路的选择电容为30pF，晶振频率为12MHz[20]。

图8时钟产生电路

XTAL1和XTAL2:这两个端子是片上振荡电路的输入线，用于应时晶体和微调电容的外接。当交变电场施加在应时晶体的两个引脚上时，会产生一定频率的机械变形，这种机械振动会产生交变电场，称为压电效应。一般来说，机械振动的振幅和交变电场的振幅都很小。但当交变电场的频率为一定值时，振幅突然增大，发生共振，称为压电振荡[21]。该特定频率是应时晶体的固有频率，也称为谐振频率。也就是用来连接AT89C51的片内OSC的时序反馈回路，如上图所示。应时晶体振荡器振荡后，需要能够在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，这样MCS-51芯片中的OSC电路就能以与应时晶体振荡器相同的频率自振荡。OSC的输出时钟频率fOSC一般为0.5MHz-16MHz，典型值为12MHz或11.0592MHz，电容C1和C2可以帮助启动振动，典型值为30pF。调整它们可以达到微调fOSC的目的。

3.4.4 MCU外部复位电路MCU在启动时需要进行复位，使CPU等功能部件处于一定的初始状态，并从该状态开始工作。单片机的复位由外部电路实现。时钟电路工作后，只要MCU的RST引脚上有24个以上的时钟振荡脉冲(2个机器周期)，MCU就可以实现初始化状态的复位。MCS-51单片机的RST引脚是复位信号的输入。例如，如果MCS-51 MCU的时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应为2s[10]。下图显示了单片机复位电路[22]。

图9 AT89C51单片机复位电路

3.5稳压电源的设计

3.5.1稳压电源的组成DC稳压电源主要由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。原理框图如图16所示。电网提供的交流电压Ui1为220V和50Hz。经电力变压器降压后，得到满足电路需要的交流电压Ui2，然后整流电路改变方向，脉动DC电压Ui3这随着时间而改变。然后用滤波器滤除交流分量，得到相对平坦的DC电压Uo。为了获得稳定的输出DC电压，该设计还使用了稳压电路来确保更稳定的输出电压[15]。

图10稳压电源原理框图

3.5.2三端固定式集成稳压器简介三端固定式集成稳压器包括7800和7900系列，7800系列为三端固定式正输出稳压器，7900系列为三端固定式负输出稳压器。它们最大的特点是稳压性能好，外围元器件简单，安装调试方便，价格低廉，已经成为集成稳压器的主流产品。800系列属于正电压输出，即输出端到公共端的电压为正。UI是输入端，UO是输出端，GND是公共端(地)。三个分量的电位分布如下:UI > UO > UGND (0V)。最小输入输出电压差为2V。为了可靠性，一般应为4 ~ 6V。最大输入电压为35V。

系列700为负电压输出，输出端与公共端为负。700和7800形状相同，但引脚排列顺序不同，2为输出端，3为输入端。700的电位分布为UGND (0V) >-UO >-UI。三端固定输出集成稳压器输入电压的选择原则:

UImax>UI>U0+( UI—U0) Imin

当u = 5 ~ 18V时，UImax=35V

当u = 20 ~ 24v时，UImax=40V

只要在CW7800的输入端施加正输入电压，CW7800的公共端接地，其输出端就可以输出芯片的标称正电压U0。在实际应用电路中，除了大容量滤波电容外，小电容(0.01 u~10uF)Ci和Co通常在芯片的引出跟处接地。Ci用于抑制芯片的自激振荡。当输入线较长时，电感效应被抵消，防止自激振荡。Co用于缩小芯片的高频带宽，降低高频噪声。Ci和Co的具体值随芯片的输出电压和电路的应用方式而变化。一般来说，使用集成稳压器时，需要防止芯片自激，降低高频噪声。图11是CW7800 [23]的接线图。

图11 CW 7800接线图

负输入电压Ui加到CW7900的输入端，芯片的公共端接地，在输出端得到标称负电压Uo。电容Ci用于抑制输入电压Ui中的纹波，防止芯片自激振荡，Co用于抑制输出噪声。接线图与7800相同。集成电压调节器CW7805、CW7809、CW7815、CW7812、CW7912和CW7915的主要参数:

3.5.3电源设计本系统需要+5V和+12V电源。如图1所示，它输出5V和12V DC电压。它由电力变压器T1、桥式整流电路、滤波电容、自激防止电容和固定三端调压器(CW7805、CW7812等)组成。)，等等。20 V交流经电力变压器转换为交流低压，经桥式整流电路和滤波电容整流滤波，在固定式三端稳压器CW7805的IN端和GND端形成不稳定的DC电压。d C电压经CW7812和CW7805稳压，经C3和C5滤波后，在稳压电源的输出端产生精度高、稳定性好的输出DC电压[25]。电源原理图如下:

图12电源设计图

3.6硬件示意图

硬件图如下图所示:

图13硬件设计电路图

4软件编程

本次设计使用的处理器为AT89C51单片机，因此可以采用MCS-51的编程语言，包括ASM51汇编语言和C51高级语言，各有特色。汇编语言更接近机器语言，常用于编译与系统硬件相关的程序，如访问I/O端口、中断处理程序、实时控制程序、实时通信程序等。数学运算程序适合用C51高级语言编写，因为用高级语言编写运算程序可以提高编程效率和应用程序的可靠性[26]。

考虑到汇编语言的以下特点，在智能测控装置基础功能软件的开发中，程序主要采用ASM51汇编语言编写:

(1)汇编语言是最基本的编程语言。到目前为止，汇编语言仍然是设计计算机系统底层软件(如汇编程序、PC机的BIOS等)的基本语言。).

(2)充分利用机器的硬件功能和结构特点。汇编语言与机器语言有着密切的联系，因此它能全面反映计算机硬件的功能和特点。程序员可以充分利用机器硬件系统的许多特性(如寄存器、标志位和一些特殊指令等)。).这样可以充分发挥编程的技巧；

(3)用汇编语言编写的程序比用高级语言编写的程序具有更高的系统性能。汇编语言程序具有执行速度快、节省存储空间空的特点。它能准确地描述算法，更具体地描述计算过程和控制过程。

(4)实时性好。用汇编语言编写的程序可以直接控制各种接口芯片和I/O端口，实时性好。汇编语言对于某些应用领域(如工业监控系统等)是不可或缺的。)，而通用高级语言并不适合这种应用，因为通用高级语言无法充分利用计算机硬件提供的中断等功能[22]。

4.1主要程序设计

主程序功能:完成系统初始化操作，判断时间是否超限，超限则转入报警处理，未超限则读入控制按钮的状态，根据输入状态随机执行相应的功能子程序。

所有程序主要由主程序、时间中断程序、演唱子程序、时间显示程序、乐谱显示程序、时间调整显示程序和场地交换程序组成。

4.2主要流程图