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课程题目：电子琴的设计 姓 名：王绍文 学 号: 201282250231 专业班级：电气1202班 指导老师：贺勇老师 课程时间：2014年11.15-12.03 第 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 25 页 课程设计任务书 一、课程设计初始条件： 1.用于调试程序的宏基兼容PC机一台； 2.安装DOS/WIN98操作系统或运行于DOS/ WIN98兼容方式； 3. EDIT 等文本编辑器输入80x86汇编程序，MASM 5.0编译及链接程序。 二、要求完成的主要任务: 1.使用汇编语言设计一个运行于计算机的电子琴软件，软件应实现弹奏 功能。弹奏即用户每按一琴键弹奏相应音符。 三、时间安排： 1.程序框图设计：3天 2.编程：4天 3.调试：3天 4.编写设计报告：4天 四、人员安排： 1.流程图：孟雪巍、王绍文、李灯、柏衡祁、陈泽坤 2.电路图：章宇轩、张思扬、梁振、廖博斌 3.程序设计：孟雪巍、李灯（发音）；周燕生、张思扬（关扬声器）； 廖博斌、柏衡祁（弹奏）、 4.调试：梁振、王绍文、章宇轩、孟雪巍、周燕生 长沙理工大学《微机原理与接口技术》课程设计 第 PAGE 第 PAGE 9 页 共 NUMPAGES 12 页 目 录 TOC \o 1-2 \h \u 19726 摘 要 3 11732 一、设计任务和思路 4 8643 1.设计任务 4 165 2.设计思路 4 31651 二、硬件部分工作原理 5 11431 1. 8255工作原理 5 14541 2. 8253工作原理 6 26425 三、程序流程图 7 4625 四、各部分功能实现说明 7 8996 1. 发音部分功能实现 7 24394 2.弹奏功能的实现 8 12333 结 束 语 9 29490 本科生课程设计成绩评定表 10 摘 要 汇编语言是一种功能很强的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。利用汇编语言能够直接访问与硬件相关的存储器或I/O端口，从而最大限度地发挥硬件的功能。本文主要介绍了利用汇编语言设计一个运行于计算机的电子琴软件，软件能够实现弹奏的功能,当按下弹奏键时,实现弹奏功能,发出音符对应频率的声音。首先介绍了PC机内扬声器的控制电路，接着介绍了相关接口芯片8255和8253的内部结构和工作原理，接着讲述了各部分功能的具体实现方法。 关键词：汇编语言，8255,8253，扬声器 电子琴的设计 一、设计任务和思路 1.设计任务 使用汇编语言设计一个运行于计算机的电子琴软件，软件应实现弹奏功能。弹奏即用户按照1-8按键则扬声器发出对应声音的音符。 2.设计思路 电子琴的设计实际上就是要设计一个程序，能够通过该程序控制PC机内扬声器的发声规律，按下相应的按键后，扬声器能发出指定频率的声音。PC机内的扬声器是通过并行接口芯片8255和定时芯片8253来控制发音的，其电路连接方式如下图所示。 8255A 8255A PB1 PB0 CLK2 8253 GATE2 OUT2 扬声器 1.19318MHZ 1.19318MHZ 图1 PC机内扬声器控制电路 由图可知，扬声器是由8253通道2产生的方波信号和8255的PB1 相与后驱动发声的，且通道2的门信号由8255的PB0提供，要想让扬声器发声，PB0和PB1必须同时为高电平,因此,可以通过对8255的PB0和PB1的设置来控制扬声器的开通和关断,而其发音频率可以通过对8253通道2的计数初值的设置来控制。所设计程序的任务就是要通过对按键的判断来设置8255的PB0和PB1输出电平的高低,以及8253通道2计数初值的设置。计数初值N=时钟频率/音阶频率.各音阶的频率如下表所示。 表1 各音符频率表 音符 1 2 3 4 5 6 7 频率 262 294 330 349 392 440 494 二、硬件部分工作原理 1. 8255工作原理 8255的内部结构图如图2所示,它有3个数据端口,分为两组，A组由A口和C口高四位组成，B组由B口和C口低四位组成。其方式控制字如图3所示。 图2 8255内部结构图 图3 8255方式控制字 图3 8255方式控制字 方式控制字的特征位 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 1 A组工作方式 0 0——方式0 0 1——方式1 1