[實(shí)用新型]二進(jìn)制計(jì)數(shù)演示器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00262525.3
• 申請(qǐng)日: 2000-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN2466730Y
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱立奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱立奇
• 主分類號(hào): G09B23/02
• 分類號(hào): G09B23/02;G09B19/02
• 代理公司: 深圳市專利服務(wù)中心
• 代理人: 戎佩莊,王鎖林

本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具，具體是一種用于演示二進(jìn)制計(jì)數(shù)原理的二進(jìn)制計(jì)數(shù)演示器。

二進(jìn)制計(jì)數(shù)原理是計(jì)算機(jī)的工作基礎(chǔ)，只有深刻理解和掌握二進(jìn)制的計(jì)數(shù)原理，才能深入學(xué)習(xí)和深刻理解計(jì)算機(jī)。目前，在所有介紹計(jì)算機(jī)工作原理的大、中、小學(xué)的計(jì)算機(jī)課本中，均用文字?jǐn)⑹龊屠闶降姆椒ń榻B二進(jìn)制的計(jì)數(shù)原理和計(jì)數(shù)規(guī)律，使初學(xué)者感到枯燥和抽象，更由于受十進(jìn)制數(shù)計(jì)數(shù)原理和計(jì)數(shù)規(guī)律在人們頭腦中根深蒂固的作用，嚴(yán)重干擾了人們對(duì)二進(jìn)制計(jì)數(shù)原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者難以在短時(shí)間內(nèi)真正掌握二進(jìn)制的計(jì)數(shù)規(guī)律。

在計(jì)算機(jī)原理教學(xué)中還沒有能夠直觀明了地演示二進(jìn)制計(jì)數(shù)原理的教學(xué)儀器。

本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述計(jì)算機(jī)原理教學(xué)中普遍存在的問題，以教育心理學(xué)中教學(xué)的直觀性原則為理論依據(jù)，設(shè)計(jì)一種用于演示二進(jìn)制計(jì)數(shù)原理的二進(jìn)制計(jì)數(shù)演示器，以提高教學(xué)的效率和教學(xué)質(zhì)量。

本實(shí)用新型的二進(jìn)制計(jì)數(shù)演示器，包括：?jiǎn)纹?jì)算機(jī)，單片機(jī)輸出端口連接的由8個(gè)發(fā)光二極管和它們相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)三極管組成的8位顯示器，連接于單片機(jī)輸入端口的小鍵盤，單片機(jī)在其片內(nèi)固化的計(jì)數(shù)演示程序的控制下能實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制加、減法的演示。

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。

圖1為其結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為其原理框圖；

圖3為其實(shí)施例電路圖；

圖4為其計(jì)數(shù)演示程序流程圖。

如圖1所示，本演示器的各部分是：外殼(1)、8位LED顯示器(2)、電池盒(3)、單片計(jì)算機(jī)芯片(4)、蜂鳴器(5)、電路板(6)、復(fù)位按鈕(7)、輸入按鈕(8)、加/減計(jì)數(shù)選擇撥動(dòng)開關(guān)(9)、手動(dòng)/自動(dòng)計(jì)數(shù)選擇撥動(dòng)開關(guān)(10)、電源開關(guān)(11)。上述各部件及一些阻容元件均焊接在電路板(6)上。

在圖2框圖中，8位LED顯示器和蜂鳴器電路連接與單片機(jī)的相應(yīng)的輸出端口，小鍵盤電路和復(fù)位電路連接在單片機(jī)的相應(yīng)的輸入端，外接晶振及其并聯(lián)電容接于單片機(jī)的時(shí)鐘端子，全部電路用3伏直流電源供電。

圖3實(shí)施例中，單片機(jī)采用PIC系列單片機(jī)，用8個(gè)發(fā)光二極管表示8位二進(jìn)制位，發(fā)光管亮表示數(shù)“1”，發(fā)光管滅表示數(shù)“0”，計(jì)數(shù)的范圍為0～255。每一位發(fā)光二極管串聯(lián)限流電阻后接于其驅(qū)動(dòng)三極管的集電極，驅(qū)動(dòng)三極管的基極可串聯(lián)電阻接于單片機(jī)的一輸出端。

為了實(shí)現(xiàn)輸入的聲音提示功能，單片機(jī)的一個(gè)輸出端連接蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路。電路由蜂鳴器、電阻及其驅(qū)動(dòng)三極管組成。

手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān)、加/減法選擇開關(guān)、手動(dòng)輸入按鈕和復(fù)位按鈕分別串聯(lián)一個(gè)電阻連接于單片機(jī)的相應(yīng)的輸入端。

單片計(jì)算機(jī)在接通電源后，在系統(tǒng)程序的控制下，根據(jù)鍵盤的狀態(tài)，進(jìn)入相應(yīng)的計(jì)數(shù)顯示功能。由加法減法選擇開關(guān)狀態(tài)決定計(jì)數(shù)的方向；由手動(dòng)/自動(dòng)計(jì)數(shù)選擇開關(guān)決定計(jì)數(shù)信號(hào)的來源；在自動(dòng)狀態(tài)下，用機(jī)內(nèi)信號(hào)，約以每0.5秒改變一次計(jì)數(shù)值，在手動(dòng)狀態(tài)下，每按下一次手動(dòng)輸入按鈕改變一次計(jì)數(shù)值；無論是手動(dòng)計(jì)數(shù)方式還是自動(dòng)計(jì)數(shù)方式，每改變一次計(jì)數(shù)值，蜂鳴器發(fā)“滴”提示音一次；無論是在手動(dòng)計(jì)數(shù)方式還是在自動(dòng)計(jì)數(shù)方式過程中，均可做加法/減法的切換；手動(dòng)計(jì)數(shù)方式和自動(dòng)計(jì)數(shù)方式在任何時(shí)候均可切換。

下面結(jié)合其計(jì)數(shù)演示程序流程圖4敘述其工作過程。

(1)本演示器開機(jī)后，先完成初始化設(shè)置：各端口的輸入和輸出設(shè)置，計(jì)數(shù)器單元清零，8個(gè)發(fā)光管全滅；

(2)檢查手動(dòng)/自動(dòng)計(jì)數(shù)方式選擇開關(guān)狀態(tài)；

(3)若手動(dòng)/自動(dòng)計(jì)數(shù)方式選擇開關(guān)為自動(dòng)計(jì)數(shù)狀態(tài)，則延時(shí)0.5秒后，進(jìn)入讀加/減法選擇開關(guān)狀態(tài)；

(4)若計(jì)數(shù)方式選擇開關(guān)為手動(dòng)計(jì)數(shù)狀態(tài)，則運(yùn)行鍵盤掃描程序，若手動(dòng)輸入按鈕有效按下，則進(jìn)入讀加減法選擇開關(guān)狀態(tài)；若手動(dòng)輸入按鈕沒在按下，則回到步驟(2)；

(5)讀加減法選擇開關(guān)狀態(tài)，若為加法狀態(tài)，則給計(jì)數(shù)單元加1，若為減法狀態(tài)，則給計(jì)數(shù)單元減1；

(6)將計(jì)數(shù)單元的值送顯示端口；

(7)蜂鳴器發(fā)“嘀”音一聲，表示計(jì)數(shù)單元的值發(fā)生改變；

(8)無條件轉(zhuǎn)向步驟(2)；

(9)本實(shí)用新型的程序設(shè)計(jì)已做到智能化：只要接通電源即可工作，對(duì)各開關(guān)的操作順序沒有任何要求；不會(huì)發(fā)生邏輯錯(cuò)誤；不會(huì)因操作原因而損壞。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：