電子琴課程設(shè)計(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄1 .12 設(shè)計思想.13.1 8086引腳說明3.2 8255與8253結(jié)構(gòu)4.功能說明.74.1開關(guān)控制4.2揚聲器控制5.原理圖設(shè)計.86.流程圖.97.測試.108.心得體會.119.參考文獻.1110.源程序.12 11任務(wù)及要求設(shè)計一個電子琴。以8086作為處理器，以8253控制揚聲器，并以8255接8個開關(guān)K1K8作為電子琴的按鍵輸入，根據(jù)按鍵K2K8改變脈沖頻率和脈沖持續(xù)時間從而使揚聲器發(fā)出7種不同的音調(diào)，并且按下按鍵發(fā)聲，松開延時一段時間停止停止，中間再按別的開關(guān)則發(fā)另一種音調(diào)的聲音，從而實現(xiàn)了一個模擬電子琴。該電子琴能實現(xiàn)基本的音調(diào)發(fā)音,報告

2、的最后對整個設(shè)計過程進行了總結(jié).2設(shè)計思想在本次課程設(shè)計中，根據(jù)復(fù)雜程序設(shè)計思想模塊化程序設(shè)計，分析和確定程序總體設(shè)計目標(biāo)：電子琴基本功能及部分擴展功能后，將總體目標(biāo)劃分為若干模塊（子程序，具體可見下）。21、程序設(shè)計的思路按以下順序進行：211、 分析與確定程序總體設(shè)計目標(biāo)。212、 將總體目標(biāo)劃分為若干模塊。213、定義每個模塊的具體任務(wù)，明確它與其他模塊間的通信方式編寫源程序，進行調(diào)試，包括：2131、簡單電子琴主程序按下每個開關(guān)鍵可以發(fā)出不同的音調(diào)。2132、延時子程序按下每個開關(guān)按鍵發(fā)聲后，松開延時一段時間停止，中間再按別的鍵發(fā)出另一種音調(diào)的聲音。214、模塊連接，形成完整的程序3.

3、元器件功能簡介 3.1、8086引腳說明8086微處理器采用40條引線雙列直插(DIP)封裝。 8086微處理器引線是對外前端總線及專用信號引線。 2 8086微處理器引線，在邏輯上可分為3類：地址總線信號、數(shù)據(jù)總線信號、控制總線信號。還有一些專用信號：電源、地、時鐘。 8086采用引線分時復(fù)用技術(shù)，一條引線不同時間代表不同信號,解決引線不夠問題。圖1.1 8086cpu引腳圖3.2 8255與8253結(jié)構(gòu)1. 8255是一個40引腳的雙列直插式集成電路芯片.它具有三個8位口，其中A口和B口是單純的數(shù)據(jù)口，供數(shù)據(jù)I/O使用。而C口則既可以作數(shù)據(jù)口，又可以作控制口使用，用于實現(xiàn)A口和B口的控制功

4、能。2. 數(shù)據(jù)傳送中A口所需的控制信號由C口高位部分（PC7PC4）提供，因此把A口和C口高位部分合在一起稱之為A組；同樣理由把B口和C口低位部分（PC3PC0）合在一起稱之為B組。38255引腳功能 RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端外于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。 3CS:片選信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，表示芯片被選中，允許8255與CPU進行通訊。 RD:讀信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫入信號，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，允許CPU

5、將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。 D0D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。 PA0PA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 PB0PB7:端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器， 一個8位的輸入輸出緩沖器。 PC0PC7:端口C輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設(shè)定而分成2個4位的端口， 每個4位的端口包含一個4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號輸出

6、或狀態(tài)信號輸入端口。 A1、A0:端口地址總線，8255中有端口A、B、C和一個內(nèi)部控制字寄存器，共4個端口，由A0、A1輸入地址信號來尋址。 4圖1.2 8255引腳圖圖1.3 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 53） 8253是24腳雙列直插式芯片，+5V電源供電。每個芯片內(nèi)部有3個獨立的計數(shù)器（計數(shù)通道），每個計數(shù)器都有自己的時鐘輸入CLK，計數(shù)輸出OUT和門控信號GATE。數(shù)據(jù)總線D0D7：為三態(tài)輸出/輸入線。片選信號CS，讀信號RD，寫信號WR，他們?yōu)檩斎胄盘?，低電平有效。地址線A1、A0，接到系統(tǒng)總線A1、A0上。計數(shù)器時鐘信號CLK，作用是在8253進行定時或計數(shù)工作是，每輸入1個時鐘脈沖信號

7、CLK，便使計數(shù)值減1。計數(shù)器門控選通信號GATE，計數(shù)器輸出信號OUT，作用是計數(shù)工作時，每來1個時鐘脈沖，計數(shù)器減1，當(dāng)計數(shù)器值減為0，就在輸出線上輸出一OUT信號，以示定時或計數(shù)以到。圖1.4 8253引腳圖4）8253/8254內(nèi)部有6個模塊:數(shù)據(jù)總線緩沖器，讀/寫邏輯，控制命令寄存器，計數(shù)器0，計數(shù)器1，計數(shù)器2 6 數(shù)據(jù)總線緩沖器：3態(tài)，雙向8位寄存器和D0D7相連。讀/寫邏輯：由CPU發(fā)來的讀/寫信號和地址信號來選擇讀出或?qū)懭爰拇嫫鳌?控制命令寄存器：接受CPU來控制字。計數(shù)器：8253有3個結(jié)構(gòu)完全相同的計數(shù)器。其內(nèi)部由16為初值寄存器、減1計數(shù)器和當(dāng)前計數(shù)值鎖存器組成。圖1.

8、5 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 73.3 74LS373結(jié)構(gòu)及引腳圖8 4.功能說明1）開關(guān)控制：8255端口A工作在方式0，且為輸入方式，端口B、C任意。開關(guān)接在8255端口A的PA0PA7，這樣就可以通過8255讀取開關(guān)量。如下圖：9 2）揚聲器控制：（1）8253計數(shù)器2的輸出控制揚聲器的發(fā)聲音調(diào)（2）8253計數(shù)器2只能工作在方式3，才能輸出一定頻率的方波，經(jīng)濾波后得到近似的正弦波，進而推動揚聲器發(fā)聲（3）揚聲器還受控于并行接口（8255A芯片）（4）必須使8255APB0和PB1同時為高電平，揚聲器才能發(fā)出預(yù)先設(shè)定頻率的聲音；關(guān)閉則是利用8255APB0和PB1同時為低電平，關(guān)閉與門，揚聲器

9、關(guān)閉。105.原理圖設(shè)計采用并口8255A接8個開關(guān)K1K8，利用8255A方式0，端口A輸入方式，即ALB，可以將開關(guān)的量輸入到CPU中，利用8個開關(guān)做電子琴的8個按鍵。驅(qū)動控制揚聲器利用8253與8255A共同執(zhí)行（如圖5.1）。 圖5.1 電路連接圖 116.流程圖利用匯編語言對接口進行編程控制。程序模塊主要包括8255A、8253的初始化、開關(guān)量的輸入、揚聲器的開啟、關(guān)閉及程序的退出。我采用的是比較跳轉(zhuǎn)的方式， 比較簡單明了，容易理解。程序中的模塊關(guān)系見程序流程圖。開 始8255A初始化開關(guān)輸入由AL的不同跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)8253初始化打開揚聲器關(guān)閉揚聲器計數(shù)值裝人8253返回DOS結(jié) 束圖

10、6.1 程序流程圖 127.測試 接通電路之后，按下開關(guān)鍵，依次撥動各個開關(guān)來控制作為揚聲器的8253發(fā)聲，發(fā)出靜音、Si、La、Sol、Fa、Mi、Re、Do音調(diào)。表3.1 音階頻率表音階靜音SiLaSolFaMiReDo頻率0493440392349329293241計數(shù)值02420271230443419362740724572由于每個開關(guān)的音調(diào)發(fā)音時間有軟件延時控制，所以當(dāng)開關(guān)打開時，就會連續(xù)發(fā)出音節(jié)標(biāo)稱頻率的聲音。 整體進行硬件電路圖和軟件測試， 把所需程序進行輸入一切運行良好，可以完成模擬電子琴，通過開關(guān)鍵實現(xiàn)產(chǎn)生不同音節(jié)頻率的功能8.心得體會 經(jīng)過幾周的微機原理課程設(shè)計，雖然時間

11、不是很長，但對我而言收獲卻很多，也體會到了電子設(shè)計行業(yè)工作的辛苦，經(jīng)過老師細心的講解和我們的不懈努力，最終我組能夠把學(xué)到的知識運用到實際中去，這讓我對本學(xué)科的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了更加濃厚的興趣，但一切都是值得的。 這次課程設(shè)計對我綜合運用所學(xué)知識的能力的提高有不小的幫助，之前做的實驗都是很簡單的編程，跟硬件結(jié)合也沒有這么復(fù)雜，實現(xiàn)的功能都比較簡單，可是這次要實現(xiàn)的功能相對來說比較復(fù)雜，要求掌握的知識比較綜合。 經(jīng)過一周的實訓(xùn)，匯編語言的一些編程設(shè)計等操作可以較為熟練，微機原理課程所涉及到的領(lǐng)域和應(yīng)用的范圍也得到了更多的了解，總的來說，實訓(xùn)的一周是豐富而有成功的。剛開始學(xué)習(xí)匯編語言是相當(dāng)吃力的，許多內(nèi)容在

12、以前沒有接觸過，許多源代碼不能理解，實訓(xùn)的頭兩天就是很簡單的試著操作這些內(nèi)容一點點的積累掌握，回去后不理解的地方趕緊詢問其他同學(xué)以便在第二天上機時應(yīng)用好，經(jīng)過不懈的努力，終于將一個簡單的電子琴程序設(shè)計完成。 匯編語言是一門較難的計算機內(nèi)容，開始學(xué)習(xí)的時候較為困難，但是平時的課堂的學(xué)習(xí)和這一次的集中的上機實訓(xùn)，使我不但能夠較好的了解并掌握了一些匯編語言的知識和技能，相信在以后的社會生活中也可以得到應(yīng)用。 在最后的答辯前，我對幾天來在對幾個程序的編排和改進上所遇到的問題又進行了認真的總結(jié)，使我對整個程序都有了很深的了解，而且也可以熟練的操作和應(yīng)用到程序中去，也順利的通過了答辯。 13這是一次成功的

13、實訓(xùn)，也是應(yīng)值得遠記住的一次實訓(xùn)，在這次實訓(xùn)中我充分感受到了集體的力量，在我組組員的共同努力下，我們的電子琴程序從無到有、功能從弱到強，一步步的走向成功，這段經(jīng)歷將成為我生活中一段寶貴的精神財富.9.參考文獻 1.周荷琴 吳秀清.微型計算機原理與接口技術(shù).2008. 2.戴梅萼，史嘉權(quán).微型計算機技術(shù)與運用.清華大學(xué)出版社2003. 3.王愛英.計算機組成與結(jié)構(gòu).北京. 清華大學(xué)出版社.1995. 4. 沈美明，溫冬蟬.IBM-PC匯編語言程序設(shè)計.北京.清華大學(xué)出版社.2003 14 10.源程序A8255 equ 0F0h B8255 equ 0F2h C8255 equ 0F4h M82

14、55 equ 0F6h PORT_0 equ 0E8h PORT_1 equ 0EAh PORT_2 equ 0ECh PORT_CTR equ 0EEh INPUT: MOV DX， M8255 MOV AL， B OUT DX， AL MOV AL， 30H MOV DX,PORT_CTR OUT DX， AL MOV DX,A8255 IN AL，DX CMP AL，B JZ K0 CMP AL，B JZ K1 CMP AL，B JZ K2 CMP AL，B JZ K3 CMP AL，B JZ K4 CMP AL，B JZ K5 CMP AL，B JZ K6 CMP AL，B JZ K7

15、 JMP INPUT K0:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR 15 OUT DX ，AL MOV DX,PORT_1 MOV AX， 0 JMP SING K1:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR OUT DX， AL MOV DX， PORT_1 MOV AX，2420 JMP SING K2:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR OUT DX，AL MOV DX,PORT_1 MOV AX，2712 JMP SING K3:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR OUT DX，AL MOV DX,PORT_1 MOV AX，3044 JMP SING K4:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR OUT DX，AL MOV DX,PORT_1 MOV AX，3419 JMP SING K5:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR OUT DX，AL MOV DX,PORT_1 MOV AX，3627 JMP SING K6:MOV AL，56H MOV DX,PORT_CTR OUT DX，AL MOV DX,PORT_1 16 MOV AX，4072 JMP SING K7:MOV AL，56H MOV