微机原理课程设计终结版.docx
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微机原理课程设计终结版
微机原理课程设计
电子琴设计
姓名：
院系：
电气与信息工程系
专业：
电气工程及其自动化
班级:
学号:
时间：
2014.11.9-2014.11.23
指导老师:
目录
（一）：
设计内容
（二）：
元件及其功能说明
（三）：
设计原理、思路及流程图
（四）：
源程序
（五）：
总结
（六）附原理图
（一）设计内容：
以8086作为处理器，用8255接八个开关K1～K8，做电子琴按键输入，以8253控制扬声器，拨动不同的开关，发出相应的音阶。
其中K1代表静音，K2发s的音，K3发la的音，K4发sol的音，K5发fa的音，K6发mi的音，K7发re的音，K8发do的音。
（二）元件与仪器：
1.主芯片8086
图1（8086引脚说明）
2．计时器8255A
8255是一个40引脚的双列直插式集成电路芯片.它具有三个8位口，其中A口和B口是单纯的数据口，供数据I/O使用。
而C口则既可以作数据口，又可以作控制口使用，用于实现A口和B口的控制功能。
数据传送中A口所需的控制信号由C口高位部分（PC7～PC4）提供，因此把A口和C口高位部分合在一起称之为A组；同样理由把B口和C口低位部分（PC3～PC0）合在一起称之为B组。
图2（8255A引脚图）
图3（8255A结构图）
3．并行控制器8253
8253是24脚双列直插式芯片，+5V电源供电。
每个芯片内部有3个独立的计数器（计数通道），每个计数器都有自己的时钟输入CLK，计数输出OUT和门控信号GATE。
数据总线D0~D7：
为三态输出/输入线。
片选信号CS，读信号RD，写信号WR，他们为输入信号，低电平有效。
地址线A1、A0，接到系统总线A1、A0上。
计数器时钟信号CLK，作用是在8253进行定时或计数工作是，每输入1个时钟脉冲信号CLK，便使计数值减1。
计数器门控选通信号GATE，计数器输出信号OUT，作用是计数工作时，每来1个时钟脉冲，计数器减1，当计数器值减为0，就在输出线上输出一OUT信号，以示定时或计数以到。
图4（8253引脚图）
图5（8253内部结构图）
4.其它若干元器件
扬声器、运放器等。
（三）设计原理、思路及流程图
驱动控制扬声器利用8253与8255A共同执行，利用8255A的PB0、PB控制扬声器的开启、关闭。
利用定时器8253驱动发声，CPU通过对8253通道2（端口地址42H）进行编程，利用8253方式3以不同的脉冲频率产生不同的输出方波，方波信号通过滤波器、功率放大器使扬声器发声。
表1音阶频率表
音阶
静音
Si
La
Sol
Fa
Mi
Re
Do
频率
0
493
440
392
349
329
293
241
计数值
0
2420
2712
3044
3419
3627
4072
4572
图6（硬件电路接线图）
图7（编程流程图）
（四）源程序
1）利用8个逻辑开关做为电子琴的键盘输入，高电平有效，则开关量由8255A的端口A方式0，输入方式（控制字AL＝10010000B）送入CPU中。
此时调用的是7号系统功能调用，从标准设备输入单字符置入AL寄存器中，调用格式为：
MOVAH,07H
INT21H
2）CPU根据不同的开关量，将程序跳转到相应频率对应的8253的初始化，并给8253赋上频率对应的初始值，此时利用的是8253的通道2，方式3，产生不同频率的方波。
代码如下：
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,计数值
OUT42H,AL
MOVAL,AH
OUT42H,AL
3）要使8253OUT发出的方波频率与任务中的频率相同，则要给8253设置计数值,计算方法为：
计数值=输入时钟频率/任务要求频率
然后CPU将8255A的PB0、PB1置1，打开8253的GATE和与门（图2.1）。
代码如下：
INAL,61H
ORAL,03H
OUT61H,AL8253
4）产生的方波信号通过滤波器形成正弦信号，然后通过功率放大器，将正弦信号放大，驱动扬声器发声。
再然后CPU将8255A的PB0、PB1置0，关闭扬声器。
代码如下：
INAL,61H
ANDAL,0FCH
OUT61H,AL
再次输入开关量，则循环执行上面过程。
5）当输入为PC键盘任意键输入时，则整个程序退出。
此时是调用的6号和4CH号系统功能调用，系统输入键盘任意键，返回DOS。
调用格式为：
MOVDL,0FFH
MOVAH,6
INT21H
MOVAH,4CH
INT21H
全部程序：
STACKSEGMENTSTACK
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVDX,63H
MOVAL,90H
OUTDX,AL；8255A初始化
INPUT:
MOVDX,60H
INAL,DX；8255A端口A输入
MOVAH,07H
INT21H；从开关输入信号
CMPAL,00000001B
JZK1
CMPAL,00000010B
JZK2
CMPAL,00000100B
JZK3
CMPAL,00001000B
JZK4
CMPAL,00010000B
JZK5
CMPAL,00100000B
JZK6
CMPAL,01000000B
JZK7
CMPAL,10000000B；判断从哪个开关输入并跳
JZK8；转到相应8253初始化
MOVDL,0FFH
MOVAH,6
INT21H
MOVAH,4CH；键盘任意输入则退出程
INT21H；序，返回DOS
K1:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,0
JMPSING
K2:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,2420
JMPSING
K3:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,2712
JMPSING
K4:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,3044
JMPSING
K5:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,3419
JMPSING
K6:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,3627
JMPSING
K7:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL
MOVAX,4072
JMPSING
K8:
MOVAL,0B6H
OUT43H,AL；8253初始化
MOVAX,4572；并给AX赋
JMPSING；值
SING:
OUT42H,AL
MOVAL,AH
OUT42H,AL；传送计数值到8253
INAL,61H
ORAL,03H
OUT61H,AL；打开扬声器
INAL,61H
ANDAL,0FCH
OUT61H,AL；关闭扬声器
JMPINPUT；跳转到INPUT
CODEENDS
ENDSTART
（五）总结
对于这次课程设计收获很大，不仅全面考虑整个系统还要明确分工合作，而且也巩固了我们在课堂上的学习，这次设计主要是定时计数器8253和并行通信接口8255A的拓展，对于扬声器的运用要使用8235的out2口等知识，同时为防止雷同，我们特地用了Altium_Designer对硬件电路画了原理图，在经济允许的情况下可将PCB图送去打板实现实物。
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