微原理与接口技术课程设计音乐盒.docx
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微原理与接口技术课程设计音乐盒
微机原理与接口技术
课程设计报告
学院：
班级：
姓名：
指导老师：
时间：
一、课程名称及设计组成员——————————————3
二、课程内容及要求—————————————————3
三、方案、系统硬件组成框图以及工作原理说明——————3
1、方案——————————————————————3
2、工作原理————————————————————3
3、系统硬件组成框图————————————————4
四、程序功能描述及程序流程——————————————4
1、程序功能描述——————————————————4
2、程序流程————————————————————4
五、程序源代码及注释—————————————————6
六、DOS功能调用，文件列表清单————————————14
七、程序调试出现的问题、原因及排除——————————15
八、收获和体会————————————————————16
九、参考文献—————————————————————17
一、课题名称及设计组成员
（1）课程名称：
计算机音乐播放系统设计
（2）设计组成员：
二、课程内容及要求
课程内容：
设计一个汇编语言程序，实现计算机音乐播放系统。
实现功能如下：
（1）制作一个菜单，使用菜单条选择功能，让用户选择演奏的乐曲，不少于5首。
（2）用定时器方式演奏《梁祝》实现音乐演奏。
（3）提示使用ESC键或者ENTER键可以退出当前过程或返回DOS
（4）使用控制变量可以控制不同的效果以及要求，如播放速度，间隔等。
（5）界面美观，程序结构化程度高，模块结构合理。
三、方案、系统硬件组成框图以及工作原理说明
1、方案
基于PC计算机时钟晶振为1.1931816MHz，利用电脑中的蜂鸣器发出声音。
各音阶标称频率值：
音符：
1234567
（重低音）
对应频率：
（Hz）131147165175196220247
（低音）
对应频率：
（Hz）262294330349392440494
（中音）
对应频率：
（Hz）523587659698784880988
（高音）
对应频率：
（Hz）1046117513181397156817601975
2、工作原理说明
软件设计是本设计的重点，在软件设计中，要给8253和8255写数据，同时还要检测键盘输入的值，并根据输入的值，执行相应的代码来控制音乐的播放。
首先在一开始先显示音乐菜单，然后调用DOS中21H的01中断来接收键盘上的数据，在此过程中，程序在等待中，直到键盘上有键按下，程序才进行相应的操作。
当键盘输入一个值后，首先判断输入的值是否为“0”，如果是，那就退出程序，如果不是，再检测输入的数是否在1-4之间，如果是，那就调用相应的播放音乐的程序，否则我们重新提上，让其输入0-4之间的数值。
在音乐播放中，要实时的扫描键盘是否有值输入，如果用DOS中21H的01中断肯定是不行的，因为执行这个中断程序会等待，无法继续播放音乐。
因此采用中断21H中的0bH，这个中断不会等待，只会检查标准输入设备上是否有字符可读。
然后通过检测AL中的值是否为0FFH，来判断键盘是否有值输入。
如果键盘上有键输入，那么AL中会返回一个0FFH的值，否则就会返回00H。
如果有，再判断这个输入的值是否为“p”，如果是，就停止音乐的播放，否则继续播放音乐，由于程序运行非常快，这样就不会感觉到音乐有停顿现象。
实现和音乐演奏的同时实时扫描键盘的功能。
当音乐播放完后，调用JMP命令跳回到主菜单，再次让操作者选择播放哪一首歌或是选择退出。
在音乐暂停后，显示输入提示：
如果按“s”值继续音乐播放。
然后调用DOS中21H的01中断来接收键盘上的数据，在此过程中，程序在等待中，直到键盘上有键按下，然后我们按输入的数进行相应的操作，如果都不是，怎继续输入，知道输入正确的为止。
在这个设计中，最终要返回主菜单，然后通过按“Esc”等键退出。
3、硬件组成框图
PC机相关电路以及相关接口电路如下：
四、程序功能描述及程序流程
1、程序功能描述
计算机播放器系统：
显示入口菜单；
共5首待选择音乐：
1、北京欢迎你2、春天花会开3、欢乐颂4、但愿人长久
5、情非得已
播放功能：
音乐播放中途暂停、快进、放慢、单曲循环、列表循环、退出播放器
2、程序流程
主流程：
开始————显示音乐菜单————提示输入选择————判断输入是否为0，若是则退出程序————若否则判断是否在数字范围内————若是则调用音乐播放程序
音乐播放流程：
按键中断流程：
输入————判断输入所选择的功能————进入各功能子程序————根据各程序功能返回主程序
五、程序源代码及注释
DATASSEGMENT
SHOWDB0AH,0DH
DB'***************************************',0AH,0DH
DB'thisisamusicprogram!
pleaseselect!
',0AH,0DH
DB'***************************************',0AH,0DH
DB0AH,0DH
DB'Inthispart,youcanpressbelowkeystoenjoymusic:
',0AH,0DH
DB'1.beijinghuanyingni',0AH,0DH
DB'2.chuntianhuahuikai',0AH,0DH
DB'3.huanlesong',0AH,0DH
DB'4.danyuanrenchangjiu',0AH,0DH
DB'5.qingfeideyi',0AH,0DH
DB'Youcanpress',60H,'Esc',27H,'or',60H,'Enter',27H,'toexit.',0AH,0DH
DB0AH,0DH
DB'Duringthesongyoucanpressbelowkeystosetthespeedandplaybackmode:
',0AH,0DH
DB'u->Faster',0AH,0DH
DB'd->Slower',0AH,0DH
DB'p->Pause',0AH,0DH
DB's->Start',0AH,0DH
DB'q->Quit',0AH,0DH,'$'
WAIT_MDB0AH,0DH
DB'musicing','...',0AH,0DH,'$'
ERROR_ODB0AH,0DH,'Yourorderiserror,pleaseentertherightone:
$'
QDB0AH,0DH,'Thesongisover,youcanchooseasongagain.$'
PDB0AH,0DH,'Havearest,youcanpressstostartthesongagain.$'
SDB0AH,0DH,'Youhasstartthesongagain.',0AH,0DH,'$'
UDB0AH,0DH,'Youhavemadethebeatshorter.',0AH,0DH,'$'
DDB0AH,0DH,'Youhavemadethebeatlonger.',0AH,0DH,'$'
OVERDB0AH,0DH,'***************************************$'
DB0AH,0DH,'thisisamusicprogram!
pleaseselect!
$'
DB0AH,0DH,'***************************************$'
;****************************北京欢迎你*****************************
TONES_1DW659,2DUP（659,784,659,587,659,587,659,659,587,440,523,659,587,587,523,440,523,587,659,784,587,659,880,784,440,587,523）
DW587,523,440,523,587,659,784,587,659,880,784,784,659,587,659,587,523,784,880,587,440,659,587,587,523,-1
BEAT_1DW7DUP（25*200）,50*200,5DUP（25*200）,25*600,13DUP（25*200）,25*600,6DUP（25*200）,50*200,5DUP（25*200）,25*600,13DUP（25*200）,25*600
DW12DUP（25*200）,50*400,6DUP（25*200）,50*200,4DUP（25*200）,50*200
;**************************春天花会开******************************
TONES_2DW392,392,392,392,440,392,330,294,262,262,262,220,294
DW392,392,392,392,330,494,220,262,262,262,330,294,330,440,220,262,-1
BEAT_2DW25*200,3DUP（25*200,50*200,25*200,50*200,50*200,50*400）
DW25*200,50*200,25*200,50*200,50*200,50*200,50*200,4DUP（25*200）
;****************************欢乐颂*****************************
TONES_3DW330,330,330,349,392,392,349,330,294,262,262,294,330,330,294,294
DW330,330,349,392,392,349,330,294,262,262,294,330,294,262,262,-1
BEAT_3DW13DUP（50*200）,25*600,2DUP（25*200）
DW12DUP（50*200）,25*600,2DUP（25*200）
;**************************但愿人长久******************************
TONES_4DW262,262,262,220,196,220,262,262,262,220,196,220,294
DW330,262,220,330,262,220,294,262,220,349,349,220,262,294,294,196,247,220,247,262,-1
BEAT_4DW100,2DUP（50*200,25*200,25*200,25*600,25*200,50*400）
DW2DUP（50*200,25*200,25*200）,25*600,25*200,50*400,50*200,50*200,25*200,25*600,50*400,50*200,50*200,25*200,50*200,25*200,50*400
;***************************情非得已*****************************
TONES_5DW592,592,523,587,659,587,587
DW4DUP（523）,784,784,659,784,3DUP（659）,587,659,698,659,659
DW659,587,523,523,440,440,523,587
DW4DUP（392）,440,523,523,440,659,523,523,587,587,523,523,-1
BEAT_5DW12DUP（25*200）,50*600,6DUP（25*200）,50*200,25*200,25*200,50*600
DW6DUP（25*200）,50*200,25*200,25*200,50*600,12DUP（25*200）,50*600
BEATDW?
EXIT_BOXDB?
SIDIDW4DUP（?
）
DATASENDS
;数据段定义
STACKSSEGMENT
STACKSENDS
;堆栈段定义
CODESSEGMENT
ASSUMECS:
CODES,DS:
DATAS,SS:
STACKS
MAINPROCFAR
MOVAX,DATAS
MOVDS,AX
LEASI,SHOW
CALLDISPLAY;显示菜单列表
CALLINPUT
DONE:
LEASI,OVER
CALLDISPLAY;显示结束菜单
MAINENDP
;************显示菜单列表*************
DISPLAYPROCNEAR
MOVDX,SI
MOVAH,09H
INT21H
RET
DISPLAYENDP
INPUTPROCFAR
PUSHAX
LEABX,BEAT
MOV[BX],28010
LEABX,EXIT_BOX
MOV[BX],0
MOVAH,01H
INT21H;输入字符
CMPAL,0DH
JZEXIT
CMPAL,1BH
JZEXIT
CMPAL,'1';判断输入选择歌曲1,2,3,4,5
JZSONG_1
CMPAL,'2'
JZSONG_2
CMPAL,'3'
JZSONG_3
CMPAL,'4'
JZSONG_4
CMPAL,'5'
JZSONG_5
JMPINPUT
SONG_1:
LEASI,WAIT_M;提示音乐播放中
CALLDISPLAY
LEASI,TONES_1
LEADI,BEAT_1;导入相应乐谱，音节存放地址
MOVSIDI,SI
MOVSIDI+2,DI;用SIDI记录存放地址
CALLPLAY_MUSIC;开启音乐播放程序
JMPINPUT
SONG_2:
LEASI,WAIT_M;提示音乐播放中
CALLDISPLAY
LEASI,TONES_2
LEADI,BEAT_2;导入相应乐谱，音节存放地址
MOVSIDI,SI
MOVSIDI+2,DI;用SIDI记录存放地址
CALLPLAY_MUSIC;开启音乐播放程序
JMPINPUT
SONG_3:
LEASI,WAIT_M;提示音乐播放中
CALLDISPLAY
LEASI,TONES_3
LEADI,BEAT_3;导入相应乐谱，音节存放地址
MOVSIDI,SI
MOVSIDI+2,DI;用SIDI记录存放地址
CALLPLAY_MUSIC;开启音乐播放程序
JMPINPUT
SONG_4:
LEASI,WAIT_M;提示音乐播放中
CALLDISPLAY
LEASI,TONES_4
LEADI,BEAT_4;导入相应乐谱，音节存放地址
MOVSIDI,SI
MOVSIDI+2,DI;用SIDI记录存放地址
CALLPLAY_MUSIC;开启音乐播放程序
JMPINPUT
SONG_5:
LEASI,WAIT_M;提示音乐播放中
CALLDISPLAY
LEASI,TONES_5
LEADI,BEAT_5;导入相应乐谱，音节存放地址
MOVSIDI,SI
MOVSIDI+2,DI;用SIDI记录存放地址
CALLPLAY_MUSIC;开启音乐播放程序
JMPINPUT
EXIT:
POPAX;栈顶内容取出并存到目的操作数中，同时修正堆栈指针
MOVAH,4CH
INT21H;返回DOS系统
RET
INPUTENDP
;**************音乐播放子函数***************
PLAY_MUSICPROCFAR
AGAIN:
CMP[SI],0FFFFH;判断一段音乐是否结束
JZCIRCLE;若结束,则单曲循环
CALLKEY_C;按键中断运行
LEABX,EXIT_BOX
CMPBYTEPTR[BX],3
JZERROR
CMPBYTEPTR[BX],2
JZRETURN
CMPBYTEPTR[BX],1
JZAGAIN
CMPBYTEPTR[BX],0
JZNEXT
ERROR:
;错误控制
PUSHSI
LEASI,ERROR_O
CALLDISPLAY
POPSI
JMPRETURN
NEXT:
MOVAL,0B6H;计数器的控制字要写入控制寄存器
OUT43H,AL;输入控制字寄存器,选用方式2,工作在方式三
MOVDX,12H;把给定频率的高八位送给DX
MOVAX,3280H;把给定频率的低八位送给AX
DIVWORDPTR[SI];SI的内容为给定的频率，放入
OUT42H,AL;低八位写入计数器二
MOVAL,AH;将高八位内容送到AL
OUT42H,AL;用两次计数器通道2用于发声
CALLSPK_ON;启动蜂鸣器
MOVCX,[DI]
BEAT_M:
;节拍控制
PUSHCX
LEABX,BEAT
MOVCX,[BX]
DELAY_M:
;延时控制
LOOPDELAY_M
POPCX
LOOPBEAT_M
INCSI
INCSI
INCDI
INCDI
CALLSPK_OFF;关闭蜂鸣器
JMPAGAIN
CIRCLE:
MOVSI,SIDI
MOVDI,SIDI+2;将其地址送回SI、DI
JMPPLAY_MUSIC
RETURN:
RET;返回系统
PLAY_MUSICENDP
;***************按键中断子函数*************
KEY_CPROCFAR
PUSHAX
MOVAH,0BH
INT21H
XORAH,AH
CMPAL,0FFH
JZOK
JMPOUT_K
OK:
MOVAH,01H
INT21H;输入
XORAH,AH
CMPAL,0DH
JZQUIT
XORAH,AH
CMPAL,1BH
JZQUIT
XORAH,AH
CMPAL,'q';判断输入选择功能
JZQUIT
XORAH,AH
CMPAL,'u'
JZUP
XORAH,AH
CMPAL,'d'
JZDOWN
XORAH,AH
CMPAL,'p'
JZPAUSE
XORAH,AH
CMPAL,'s'
JZSTART_K
JMPERROR_W
START_K:
;暂停后开始
LEABX,EXIT_BOX
MOV[BX],0
PUSHSI
LEASI,S
CALLDISPLAY
POPSI
JMPOUT_K
PAUSE:
;暂停
LEABX,EXIT_BOX
MOV[BX],1
PUSHSI
LEASI,P
CALLDISPLAY
POPSI
JMPOUT_K
QUIT:
;退出程序
LEABX,EXIT_BOX
MOV[BX],2
PUSHSI
LEASI,Q
CALLDISPLAY
POPSI
JMPOUT_K
DOWN:
;减速
LEABX,BEAT
MOVAX,[BX]
ADDAX,1000
MOV[BX],AX
PUSHSI
LEASI,D
CALLDISPLAY
POPSI
JMPOUT_K
UP:
;加速
LEABX,BEAT
MOVAX,[BX]
SUBAX,1000
MOV[BX],AX
PUSHSI
LEASI,U
CALLDISPLAY
POPSI
JMPOUT_K
ERROR_W:
;程序出错
LEABX,EXIT_BOX
MOV[BX],3
JMPOUT_K
OUT_K:
POPAX;恢复AX的值
RET
KEY_CENDP
;**************开蜂鸣器子函数***************
SPK_ONPROCNEAR
PUSHAX;保存ax的值
INAL,61H;获取61h端口的当前值
ORAL,03H;把61h端口低二位置1,即打开蜂鸣器
OUT61H,AL;输出数据到61h端口
POPAX;恢复ax的值
RET
SPK_ONENDP
;**************关蜂鸣器子函数***************
SPK_OFFPROCNEAR
PUSHAX;保存ax的值
INAL,61H;获取61h端口的当前值
ANDAL,0FCH;把61h端口低二位置0,即关闭蜂鸣器
OUT61H,AL;输出数据到61h端口
POPAX;恢复ax的值
RET
SPK_OFFENDP
CODESENDS
ENDMAIN
六、DOS功能调用，文件列表清单
要涉及一些dos的系统功能的调用，系统功能调用是DOS为用户提供的常用子程序（80多个），可在汇编语言程序中直接调用。
这些子程序的主要功能包括：
（1）设备管理（如键盘、显示器、打印机、磁盘等的管理）
（2）文件管理和目录操作（我们的系统主要要涉及的）
（3）其他管理（如内存、时间、日期等管理）
这些子程序给用户编程带来很大方便，用户不必了解有关的设备、电路、接口等方面的问题，只需直接调用即可。
2、调用方法
DOS功能调用的子程序已按顺序编号——功能号（00H～68H），其调用方
升级会员 