微机接口课程设计 - 电子琴实验报告

河南科技学院信息工程学院

信息工程学院

微机接口

课 程 设 计

(报告)

题 目 名 称 简易电子琴设计 小 组 成 员

院 系 班 级 信息工程学院计科085 指 导 教 师

2012 年 5 月 18日

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目 录

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第一章 电子琴的设计要求和使用器件

1.1 初始条件 1.2 电子琴要完成的主要任务 1.3 电子琴课设的使用器件 1.4 设计方案的确定

第二章 电子琴的硬件设计

2.1 电子琴的硬件框图

第三章 电子琴的软件设计

3.1 程序流程图

3.2 整体的软件汇编程序

第四章 电子琴的调试和设计体会4.1 硬件调试 4.2 软件调试 4.3 设计体会

第五章 附录

5.1 参考文献

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第一章 电子琴的设计要求和使用器件

1.1 初始条件

1.运用所学的微机原理和接口技术知识；

2. 微机原理和接口技术实验室的实验箱设备； 1.2 电子琴要完成的主要任务

使用汇编语言设计一个能够用键盘运行的电子琴， 1.弹奏：用户每按一个键盘琴键就弹奏相应的音符；

2.演奏：按下键盘上某一个指定的建后自动弹奏预存琴谱功能；

1.3 电子琴课设的使用器件 1.唐都实验箱TDN-MD 1.4 设计方案的确定

1.用试验箱上的晶振输出一个高频的信号，接入8253，用软件给8253和敏感键区进行

初始化，敏感键控制不同的频率，并送此分频数给8253，从8253输出相应的音频后，接一个非门，再接入硬件扬声器，扬声器接受到不同频率的波后发出不同的声音。 2.用敏感键触发中断服务子程序来判断是给出了哪一个频率。

3.用一个ESC按键来控制是自动演奏,其他7个键分别控制da,ri,mi,fa,sa,la,si。 4.其中用一个延时程序，使得发一个音有一定的延时时间。从而能使得可以被听见。 5.有个停止程序，使得晶振不能使得扬声器发声。

第二章 电子琴的硬件设计

2.1 电子琴的硬件框图和硬件连接图

图 1 硬件框图

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图 2 电路连接图

从8088的敏感键触发中断，然后根据8088的程序，将不同的分频数与敏感键的中断服务子程序的

每一个一一对应，通过程序从8086给8253赋个初值（即不同的分频数），晶振给8253一个固定的频率，在不同的分频数下得到不同的频率，将频率通过8253的2计数器送给一个非门，（加非门的原因：因为8253的out2原始状态时一个高点平，若直接与扬声器相连，一经连接扬声器就会发音，接个非门后使得它的初始状态为低电平，就能消除困扰。）非门出来接扬声器。不同的频率使得扬声器发出不同音色的声音。

第三章 电子琴的软件设计

3.1 程序流程图

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图 十 程序流程图

3.2 整体的软件汇编程序

1.主程序: A 2000 MOV AX,3000 MOV [00A8],AX MOV AX,0000 MOV [00AA],AX

//表示ESC键的中断向量地址，自动播放音乐 MOV AX,3100

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MOV [00AC],AX MOV AX,0000 MOV [00AE],AX

//表示~键的中断向量地址，发音1 /****其它热键亦是如此*****/ 2.自动播放曲子程序: A3000

MOV BX,5100//曲子的地址

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MOV AL,[BX] MOV AH,00 A1: MOV DL,25 MUL DL

PUSH AX MOV AL,B6

OUT 43,AL//8253初始化 POP AX

OUT 42,AL MOV AL,AH OUT 42,AL INC BX MOV AH,00 MOV AL,[BX]

TEST AL,FFH//唱完一段自动停止 JZ A4//唱完

MOV CX,77FF A2:

PUSH AX//延时 POP AX LOOP A2 JMP A1 A3:

MOV AL,BAH

//改变8253的控制字，使其工作在方式5，不发声

MOV DX,0043H OUT DX,AL JMP 2000 A4:

PUSH AX//延时 POP AX LOOP A4

JMP A3 3.发音1 子程序 A3100 MOV BX,5000

//表示1~7个音符的频率存放在5000单元 CALL 4000//调用发音子程序 CALL 4500//调用延时子程序 JMP 2000//跳到主程序 4.发音2子程序 A3200 MOV BX,5000 INC BX CALL 4000 CALL 4500 JMP 2000 5. 发音3子程序 A3300 MOV BX,5000 ADD BX,02H CALL 4000 CALL 4500 JMP 2000 6. 发音4子程序 A3400 MOV BX,5000 ADD BX,03H CALL 4000 CALL 4500 JMP 2000 7. 发音5子程序 A3500 MOV BX,5000 ADD BX,04H CALL 4000 CALL 4500 JMP 2000 8. 发音6子程序 A3600 MOV BX,5000

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ADD BX,05H CALL 4000 CALL 4500 JMP 2000 9. 发音7子程序 A3700 MOV BX,5000 ADD BX,06H CALL 4000 CALL 4500 JMP 2000 10.发声子程序 A4000

MOV AL,B6 //对8253进行初始化 OUT 43,AL MOV AL,[BX] MOV AH,00 MOV DL,25 MUL DL OUT 42,AL MOV AL,AH OUT 42,AL

11.延时子程序 A4500 PUSH CX MOV CX,77FFH A4: PUSH AX POP AX LOOP A4 POP CX MOV AL,BAH MOV DX,0043H OUT DX,AL 12.内存单元内容 E5000:

43 3C 35 33 61 52 48 00 E5100:

33 33 3D 33 26 26 26 26 2D 26 2D 33 33 33 33 33 33 4D 45 3D 3D 3D 45 4D 45 00 E0457:

1B 60 2D 5C 3B 27 2E 2F

第四章 电子琴的调试和设计体会

4.1 硬件调试

1.开始时直接将8253的输出端out2与扬声器相连，连接好硬件后打开电源，发现喇叭一直不停的叫。 分析原因：发现是由于8253的输出端（即OUT2）初状态为高电平，所以当输入扬声器时扬声器就即刻发声。所以将8253的输出端（OUT2）出来接一个非门，再接到扬声器上，使得初始时扬声器为低电平，所以不发声。

4.2 软件调试

1.先编写了弹奏程序，发现按按键后，扬声器不会停止发音，会一直以一个特定的（即晶振产生的）频率在发声。为了使它的所有键在低电平时停止发音，我们在发音延时后改变8253的方式控制字，是其工作在方式5下，停止了他的发音。再次发音时即又一次对8253进行初始化。

2.对于一个特定的Ｄ/Ａ转换接口电路，CPU执行一条输出指令将数据送入Ｄ/Ａ， 即可在其输出端得到一定的电压输出。给Ｄ/Ａ转换器输入按正弦规律变化的数据， 在其输出端即可产生正弦波。对于音乐，每个音阶都有确定的频率。 各音阶标称频率值和8253的计数初值：

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音阶 低音5 低音6 低音7 中音1 中音2 中音3 中音4 中音5 中音6 中音7 高音1 频率（HZ） 计数初值

不同频率的区别，可通过调节向Ｄ／Ａ转换器输出数据的时间间隔,例如:发\１\频率为647HZ,周期为1/647=1.55ms，由于实验箱中的晶振可产生一个为1.8432MHZ的频率。1.625MHZ/647HZ=2511，即分频数。转化为十六进制的数为：9CFH,在经过频率处理，除以25H得到8253的计数初值：43H。其它的初值的计算同理。

3.编写完自动播放程序后发现无法用开关控制它的随时播放和停止，一定要唱完一遍后遇到终止符号才能停止。

分析后发现自动播放中应该在每个音播放完后作个开关的判断，决定是否继续自动播放，从而跳转到不

同的情况下，继续执行程序。

61H 52H 48H 43H 3CH 35H 33H 2CH 27H 23H 21H 452 535 607 647 722 817 847 977 1107 1245 1311 4.3 设计体会

经过这个课程设计，虽然时间比较短，但让我们在课本的基础上，更深入的了解了各种8253芯片的用法和程序的完成过程，调试方法及技巧。

在这次课程设计中我们一直都是在循序渐进中完成的，一步步的在最简单程序中加深和完善，慢慢的实现要求的功能。每一步的设计和成功都给了我们很大的鼓励和勇气，让我们不断了继续设计和完善。

这一个星期的课程设计最大的体会是：只要敢大胆的想，努力的做，再坚持不懈就一定能有所成就。

第五章 附录

5.1 参考资料

①微机计算机技术及应用（第4版） 清华大学出版社

②微机原理与接口技术实验指导书 河南科技学院信息工程学院 ⑤8253，敏感键的功能和应用 电子资料

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xgod.html