基于某8086地简易电子琴设计附总汇编源程序.docx

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基于某8086地简易电子琴设计附总汇编源程序

《微机原理与接口技术》

综合设计实验报告

设计课题：

基于8086的简易电子琴设计

指导老师：

学生：

学号：

院系：

专业：

通信工程

基于8086的简易电子琴设计

摘要

在学习《微机原理与接口设计》的基础上，针对课程设计要求，综合运用相关软件、硬件知识，设计一个简易电子琴，使之具有音区切换、数码管显示音区及当前音符、记录音符与音符持续时间、播放录制的音乐等功能。

关键词：

8086；电子琴；仿真调试；汇编

第1章总体方案设计

1.1系统整体架构图

系统整体架构图如图1-1所示。

图1-1

1.2功能介绍

本实验设计实现了音区切换、数码管显示当前音区及音符、记录音符与音符持续时间、播放录制的音乐等功能。

功能具体说明如下。

按键0-6为音符键，按下后会有对应的音符音调响起,按键弹起后音符终止，此时，按下的音符以及时间将被记录。

按键12，13，14可以选择低音，中音，高音区。

按下按键15后开始播放录制的音符（不超过16个）。

另外数码管0显示音符，数码管2显示音区。

第2章硬件设计

2.1硬件资源

TD-PITE实验教学系统，其主要系统构成如表2-1所示。

CPU

Intel386EX

存储器

系统程序存储器：

FlashROM（128KB）

数据存储器：

SRAM（128KB）

信号源

单次脉冲：

消抖动脉冲2组

逻辑电平开关与显示

16组电平开关，16组电平显示LED灯（正逻辑）

8259、8237、8254、8255、8251、DAC0832、ADC0809、SRAM、键盘扫描及数

接口实验单元

码管显示、电子发声、点阵LED、液晶LCD（可选）、步进电机（可选）、直流电

机、温度控制

实验扩展单元

2组40线通用集成电路扩展单元、扩展模块总线单元

系统电源

＋5V/2A，±12V/0.2A

表2-1TD-PITE系统构成

系统硬件结构如图2-1所示。

图2-1

2.2硬件接线图

2.2.18254接线图

8254芯片接线如图2-2所示。

图2-2

2.2.28255及键盘、数码管接线图

8255及键盘、数码管接线方法如图2-3所示。

图2-3

第3章软件设计

3.1程序框图

3.1.1整体框图

图3-1

3.1.2延时函数

图3-2

3.1.3键盘扫描

图3-3

3.1.4数码管显示

图3-4

3.1.5声音及时间录制

图3-5

3.1.6选择音区（高、中、低）

图3-6

3.1.7播放音乐

图3-7

第4章实验结果及演示

具体演示效果可扫描以下二维码进行观看，二维码如图4-1所示。

图4-1

以下为视频截图。

系统初始运行状体如图4-2所示。

图4-2

选择中音区，如图4-3所示。

图4-3

按下音符健，如图4-4所示。

图4-4

音乐播放，如图4-5所示。

图4-5

第5章遇到的问题及改进措施

5.1条件转移指令报错

在编写程序时曾多次遇到使用条件转移指令时编译出错的情况。

查阅书本后发现条件转移指令只能在代码段的-128~+127字节进行跳转。

解决办法：

使用条件转移指令转移到一个较近程序段，并在这程序段使用无条件转移指令JMP进行转移。

5.2无法使用8254作为录音时间计数器

在进行设计的过程中，曾多次按照使用8254作为时间计数器的方案进行编程，但经过多次尝试后均以失败告终。

解决办法：

使用软件延时进行计时，每次延时执行完毕后进行计数，该计数值就是音符的相对持续时间。

在播放时只需要调用同样时间长度的延时函数即可。

缺点：

使用软件延时与计数，占用了CPU计算资源，导致数码管扫描频率降低，亮度变暗。

同时对于录音时间的记录不精确，存在一定的误差。

附录

程序源码

;=======================================================

;文件名:

Hypo.asm

;功能描述:

按键0-6为音符键，按下后会有对应的音调响起,

;按键弹起后音符终止。

;按键12，13，14可以选择低音，中音，高音区。

;按下按键15后开始播放之前按下的音符（不超过16个）

;数码管0显示音符，数码管2显示音区

;=======================================================

IOY3EQU06C0H

MY8254_COUNT0EQUIOY3+00H;8254计数器0端口地址

MY8254_COUNT1EQUIOY3+02H;8254计数器1端口地址

MY8254_COUNT2EQUIOY3+04H;8254计数器2端口地址

MY8254_MODEEQUIOY3+06H;8254控制寄存器端口地址

MY8255_AEQU0600H;8255A端口地址

MY8255_BEQU0602H;8255B端口地址

MY8255_CEQU0604H;8255C端口地址

MY8255_CONEQU0606H;8255控制端口地址

SSTACKSEGMENTSTACK;定义堆栈段

DW256DUP（?

）

SSTACKENDS

DATASEGMENT

DTABLEDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;数码管的段选数据

DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

FREQ_LIST1DW248,278,312,330,371,416,467;低音频率表

FREQ_LIST2DW495,556,624,661,742,833,935;中音频率表

FREQ_LIST3DW990,1112,1248,1322,1484,1665,1869;高音频率表

REC_DATADW000,000,000,000,000,000,000,000;录音储存段

DW000,000,000,000,000,000,000,000

SBDB00H,00H;过渡段

REC_TIMEDB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H;时间储存段

DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

SAVE_SIDW?

;录音储存地址储存

SI_FREQDW?

;频率表地址储存

SAVE_SI_TIMEDW?

;时间储存表地址储存

SAVE_TIMEDB01H;时间技术储存

CHOOSE_FLAGDW01H;频率表选择标志位

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA;初始化数据段、代码段

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVDX,MY8254_MODE;初始化8254工作方式

MOVAL,36H;定时器0、方式3

OUTDX,AL

MOVSI,OFFSETREC_DATA;装入录音表初始地址

MOVSAVE_SI,SI

MOVCL,0EH

CLEAN_REC:

;录音表清零

MOVAX,0000H

MOV[SI],AX

ADDSI,2

LOOPCLEAN_REC

MOVSI,OFFSETREC_TIME;装入时间表起始地址

MOVSAVE_SI_TIME,SI

MOVSI,OFFSETFREQ_LIST1;装入频率表默认起始地址

MOVSI_FREQ,SI

MOVSI,3000H

MOVAL,00H

MOV[SI],AL;清显示缓冲

MOV[SI+1],AL

MOV[SI+2],AL

MOV[SI+3],AL

MOV[SI+4],AL

MOV[SI+5],AL

MOVDI,3005H

MOVDX,MY8255_CON;写8255控制字

MOVAL,81H

OUTDX,AL

BEGIN:

CALLDIS;调用显示子程序

CALLDIS_FREQ;调用音区显示子程序

CALLCLEAR;清屏

CALLCCSCAN;键盘扫描

JNZINK1

JMPBEGIN

INK1:

CALLDIS

CALLDALLY

CALLCLEAR

CALLCCSCAN

JNZINK2;有键按下，转到INK2

JMPBEGIN

;===============蜂鸣器关闭子程序==================

SILENT:

MOVDX,MY8254_MODE;初始化8254工作方式

MOVAL,36H;定时器0、方式3

OUTDX,AL

RET

;===============远程跳转过渡=================

PLAY2_JUMP:

JMPPLAY2

CHOOSE_JUMP1:

JMPCHOOSE1

CHOOSE_JUMP2:

JMPCHOOSE2

CHOOSE_JUMP3:

JMPCHOOSE3

;========================================

;确定按下键的位置

;========================================

INK2:

MOVCH,0FEH

MOVCL,00H

COLUM:

MOVAL,CH

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_C

INAL,DX

L1:

TESTAL,01H;isL1?

JNZL2;如果不是的话跳转到L2

MOVAL,00H;L1

JMPKCODE

L2:

TESTAL,02H;isL2?

JNZL3

MOVAL,04H;L2

JMPKCODE

L3:

TESTAL,04H;isL3?

JNZL4

MOVAL,08H;L3

JMPKCODE

L4:

TESTAL,08H;isL4?

JNZNEXT

MOVAL,0CH;L4

;=================================

;确认按键的值

;=================================

KCODE:

ADDAL,CL

CALLPUTBUF

PUSHAX

;=========================

;键值存在AX中

;========================

CMPAX,12;选择音区1

JZCHOOSE_JUMP1

CMPAX,13;选择音区2

JZCHOOSE_JUMP2

CMPAX,14;选择音区3

JZCHOOSE_JUMP3

CMPAX,15;播放录制的音乐

JZPLAY2_JUMP;jumptoplay2

POPAX

PUSHAX

CALLPLAY;播放音符

POPAX

PUSHAX

;=====================

;松手检测

;=====================

KON:

CALLDIS

CALLDIS_FREQ

CALLCLEAR

CALLCNT_TIME;按键没有弹起，执行时间计数

POPAX

PUSHAX

CALLCCSCAN

JNZKON;判断是否弹起，如果没有弹起，继续检测。

;按键弹起后：

CALLSILENT;蜂鸣器静音

MOVSI,SAVE_SI_TIME

MOVAL,SAVE_TIME

MOV[SI],AX;按下的时间进入时间表

INCSAVE_SI_TIME;时间表地址+1

MOVSAVE_TIME,00H;时间计数清零

INCSAVE_SI;录音表地址+1

INCSAVE_SI

POPAX

INCCL

MOVAL,CH

TESTAL,08H

JZKERR

ROLAL,1

MOVCH,AL

JMPCOLUM

KERR:

JMPBEGIN

CNT_TIME:

;时间计数

CALLDALLY3

INCSAVE_TIME

RET

;========================================

;键盘扫描子程序，有按键按下，返回1

;========================================

CCSCAN:

MOVAL,00H

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_C

INAL,DX

NOTAL

ANDAL,0FH

RET

;========================================

;清屏子程序

;========================================

CLEAR:

MOVDX,MY8255_B

MOVAL,00H

OUTDX,AL

RET

;========================================

;显示子程序

;========================================

DIS:

PUSHAX

MOVSI,3000H;数码管地址

MOVDL,0FEH;数码管位选

MOVAL,DL

AGAIN:

PUSHDX

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL;数码管位选输出

MOVAL,[SI]

MOVBX,OFFSETDTABLE

ANDAX,00FFH

ADDBX,AX;得到数码管段选数据

MOVAL,[BX]

MOVDX,MY8255_B

OUTDX,AL;数码管段选输出

CALLDALLY

POPDX

MOVAL,DL

MOVDL,AL

JMPOUT1

OUT1:

POPAX

RET

;======延时子程序======

DALLY:

PUSHCX

MOVCX,0006H

T1:

MOVAX,009FH

T2:

DECAX

JNZT2

LOOPT1

POPCX

RET

;========================================

;存键盘值到相应位的缓冲中

;========================================

PUTBUF:

MOV[SI],AL

CMPDI,3005H

JNZGOBACK

GOBACK:

RET

CHOOSE1:

MOVSI,OFFSETFREQ_LIST1;装入频率表1起始地址

MOVSI_FREQ,SI

MOVCHOOSE_FLAG,01H

JMPBEGIN

CHOOSE2:

MOVSI,OFFSETFREQ_LIST2;装入频率表2起始地址

MOVSI_FREQ,SI

MOVCHOOSE_FLAG,02H

JMPBEGIN

CHOOSE3:

MOVSI,OFFSETFREQ_LIST3;装入频率表3起始地址

MOVSI_FREQ,SI

MOVCHOOSE_FLAG,03H

JMPBEGIN

;==========================

;音区数码管显示

;==========================

DIS_FREQ:

PUSHAX

MOVSI,3003H

MOVDL,0FBH

MOVAL,DL

AGAIN1:

PUSHDX

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVAL,[SI]

MOVBX,OFFSETDTABLE

ANDAX,00FFH

ADDBX,CHOOSE_FLAG

MOVAL,[BX]

MOVDX,MY8255_B

OUTDX,AL

CALLDALLY

POPDX

MOVAL,DL

MOVDL,AL

JMPOUT2

OUT2:

POPAX

RET

PLAY:

MOVSI,SI_FREQ;装入频率表起始地址

ADDSI,AX

MOVDX,0FH;输入时钟为1MHz，1M=0F4240H

MOVAX,4240H

DIVWORDPTR[SI];取出频率值计算计数初值，0F4240H/输出频率

MOVSI,SAVE_SI;将计数初值存入录音音符段

MOV[SI],AX

MOVDX,MY8254_COUNT0;蜂鸣器播放音符

OUTDX,AL

MOVAL,AH

OUTDX,AL

RET

PLAY2:

MOVSI,OFFSETREC_DATA;装入录音表计数初值起始地址

MOVDI,OFFSETREC_TIME;装入录音时间表起始地址

PLAY2_1:

MOVAX,[SI]

MOVDX,MY8254_COUNT0

OUTDX,AL;装入计数初值并播放

MOVAL,AH

OUTDX,AL

MOVDL,[DI];取出演奏相对时间，调用延时子程序

CALLDALLY2

ADDSI,2

INCDI

CALLSILENT;停止播放0.1秒

CALLDALLY3

CMPWORDPTR[SI],0;判断是否到曲末？

JEXXX;如果来到曲末跳转到开始

JMPPLAY2_1;否则继续播放下一个音符

XXX:

JMPSTART;远程跳转过渡

DALLY2PROC;延时子程序2

D0:

MOVCX,0015H

D1:

MOVAX,00F0H

D2:

DECAX

JNZD2

LOOPD1

DECDL

JNZD0

RET

DALLY2ENDP

DALLY3PROC;延时子程序3

D00:

MOVCX,0010H

D11:

MOVAX,00F0H

D22:

DECAX

JNZD22

LOOPD11

RET

DALLY3ENDP

CODEENDS

ENDSTART

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