1.2.1
本作品之硬體架構上包含(1)8052 單晶片、(2)按鈕輸入裝置、(3) 顯示模組、(4)音效裝置等四部分，如附錄 A.1 所示。
8 操作電壓的範圍為 4.0V 至 5.5V
圖 2.1 AT89S52 腳位圖
具有體積小不占空間的特性，其中包含 32pin 可獨立規劃的 I/O 接腳，重置信號輸入腳(RESET)，電源接腳(VDD、VSS)，外部存取 致能(EA)，即時計時/計數器接腳，兩支外部震盪輸入接腳(XTAL1、
XTAL2)等。詳細之 8052 接腳功能如表 2.1 所列。
表 2.1 8052 接腳說明
VCC 8051 電源正端輸入，接+5V。
VSS 電源接地端。
ALE/PROG ALE 表示位置鎖住致能訊號。
PSEN 程式儲存致能，接至程式 ROM
的 OE 接腳，用來讀取外部程式 碼。
XTAL1 單晶片系統時脈的反向放大器輸
(P0.0~P0.7)
具有一個八位元寬度的開路汲極 雙向輸入輸出埠，共有八位元。
Port1
(P1.0~P1.7)
具有內部提升電路的雙向輸入輸 出埠。
Port2
(P2.0~P2.7)
具有內部提升電路的雙向輸入輸 出埠。
Port3
(P3.0~P3.7)
具有內部提升電路的雙向輸入輸
P3.0(RXD)：串列通訊埠輸入。
P3.1(TXD)：串列通訊埠輸出。
P3.2(INT0)：外部中斷 0 輸入。
2.2 按鈕輸入裝置
本系統之按鈕輸入裝置如圖 2.2 所示，所有按鈕輸入，皆連接至 互斥或邏輯閘。當按鈕未按下去時，左移按鈕保持恆高狀態，而右移 按鈕則保持恆低狀態。
圖 2.2 按鈕輸入裝置電路
因為 8051 中斷只有兩個中斷，而需啟動中斷之按鈕有 4 顆。所 以我們將每人控制左右的兩顆按鈕作為一組，再輸入 74LS86 做互斥 或信號處理，信號編碼如表 2.2 所列。
表 2.2 互斥或真值表 到 0 時才會觸發中斷。所以在按鈕按下前，P3.2(INT0)、P3.3(INT1) 信號必須分別為 0 跟 1，這樣一開始的輸出即為高準位。如此一來，
圖 2.3 按鈕控制流程圖
U18 16_16_led
2 5
因為要節省輸出腳的運用，所以加入解碼電路(即 74138)將五位 元的輸出解碼成 32 個不同的組合。74138 為三位元轉八位元的編碼，
所以我們使用四顆 74138 來編碼。因此運用 3 個輸入接腳加上兩個低 準位觸發的致能腳再利用 7404 的反向特性將可解碼為 32 種不同組 合，而每顆解碼後再經由 74368(反向達靈頓)放大訊號後，就可以當 成 8*8 矩陣 LED 共陽極特性之選擇八排的導通接腳。74368 的反向是 因為 74138 解碼後為低準位，要將其改為高準位以符合共陽極特性。
其流程如圖 2.5 所示。
圖 2.5 導通 8*8 矩陣 LED 排的流程圖
然而輸入之資料由 8052 的 P2 之 8 位元輸出埠輸出後，經由
74245(雙向達靈頓電路)做訊號的放大。在此會將訊號放大，是因為此 顯示模組的顯示使用視覺暫留的技巧，而使得訊號因為 PWM 的關係 而縮小。因此需要加上 74368 及 74245 這樣的達靈頓電路做訊號的放 大，其流程圖如圖 2.6 所示。
圖 2.6 導通排上八個 LED 的顯示
2.4 音效裝置
音效裝置是利用 8052 之 P3.7 送出 PWM 之波形，而產生不同 頻率驅動蜂鳴器。音效裝置電路如圖 2.7 所示。各音階之頻率如表 2.3 所列。
圖 2.7 音效裝置