微机原理与接口技术8254电子发声器 课程设计 BY凉.docx

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微机原理与接口技术8254电子发声器课程设计BY凉

重庆大学

课程设计报告

课程名称：

微机原理与接口技术

设计题目：

和谐之音发生器

院系：

电气信息学院

班级：

2007级

*******

设计时间：

2009年12月

一概述

1.1学习目的

“微机原理与接口技术”是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课程。

我们通过该门课的学习，知道了处理器的工作原理，微型计算机的基本结构，接口技术及汇编语言程序设计，为后续的课程的学习和今后的工作打下坚实的基础。

通过实验可以培养学生利用计算机技术和编程手段分析，解决专业领域的各种问题的能力和意识，并进一步感受微机发展的微机发展的新技术和新方法。

1.2学习计算机的意义

电子计算机是一种能自动高速地进行大量运算的电子机器。

电子计算机的出现和发展，是科学技术和生产力的卓越成就之一，反过来，它也极大地促进了科学技术和生产力的发展。

微型计算机的发展前景是不可估量的。

微型计算机功能强，体积小，使用方便，可靠性高，价格低廉，因而应用范围非常广泛，航天工业，交通运输，医药卫生甚至家庭生活及教学仪器等方面都广泛地使用了微型计算机。

毫无疑问，今后微型计算机在人类社会和日常生活中的影响将会越来越大。

1.3课程设计目的

1.掌握82548255的使用和编程方法。

2.通过用82548255设计电子琴及它们的输入输出方式和它们的控制字。

综合运用本学期所学的关于汇编的知识，在实验中进一步熟悉本学期所学的课程并结合实际生活，掌握汇编的应用。

3.通过此次编程的练习能够熟练的掌握键盘的内部结构及其如何编码键盘，才能使之于对应的芯片准确结合并达到实验的要求，以后再遇到类似的问题时如何的分析，编码与设计。

二总体方案设计

课程设计任务是设计一个电子琴发声程序,并在运行时通过实验箱上的扬声器发声,并且当按下数字1～14时,依次发出1,2,3,4,5,6,7的低音和1，2，3，4，5，6，7的中音。

并在实验箱上的发声器上发声，这肯定需要有发声程序,驱动发声程序,还有键盘扫描程序,及为了能够听见清脆的字符音还得对程序进行必要的延时。

利用8254芯片所提供转化后的频率送到发声单元进行发声及8255芯片送提供的输入输出功能，来完成从键盘的输入到发声装置发声的控制。

三硬件设计

3.18254原理

8254是Intel公司生产的课编程间隔定时器。

是8253的改进型，比8253具有更优良的性能。

8254具有一下基本功能：

（1）有3个独立的16位计数器；

（2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数；

（3）每个计数器可编程工作于6种不同工作方式；

（4）8254每个计数器允许的最高技数频率为10MHZ（8253为2MHZ）

（5）8254有读回命令（8253没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容；

（6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。

图3.1是8254的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU的的接口，内部控制电路和三个计数器组成。

8254的工作方式如下述：

（1）方式0：

计数到0结束输出正跃变信号方式。

（2）方式1：

硬件可重触发单稳方式。

（3）方式2：

频率发生器方式。

（4）方式3：

方波发生器。

（5）方式4：

软件触发选通方式。

（6）方式5：

硬件触发选通方式。

图3.18254内部结构框图和引脚图

表3.1，表3.2，表3.3所示

表3.18254控制字的格式

表3.28254读出控制字格式

表3.38254状态字制格式

3.28255的工作原理：

双向选通工作方式。

8255的内部结构及引脚如图3.2所示，

8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字如图3.3所示

图3.28255的内部结构及引脚

图3.38255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字

音符及所对应的频率表：

3.3键盘工作原理

键盘示意图及键值如图3.4

图3.4键盘示意图

3.4总体程序框图

3.4.18254部分接线图

图3.58254芯片接线图

。

3.4.28255部分接线图

图3.68255部分接线图

四．电子发声原理

例如输入时钟采用1MHZ，要得到800HZ的频率，计数初值即为1000000/800。

音符与表的对照关系如上表所示。

对于每一个音符的演奏时间，可以通过软件延时来处理。

首先确定单位延时子程序（根据CPU的频率不同而有所变化）。

然后确定每个音符演奏需要几个单位延时，将此值送入寄存器，再调用延时子程序即可。

五．软件设计

5.1程序流程图

图5.1的程序流程图

5.2各子程序功能

1.为8255和8254所定义的端口地址：

I0Y0EQU06C0H

MY8254_COUNT0EQUI0Y0+00H

MY8254_COUNT1EQUI0Y0+02H

MY8254_COUNT2EQUI0Y0+04H

MY8254_MODEEQUI0Y0+06H

MY8255_AEQU0640H

MY8255_BEQU0642H

MY8255_CEQU0644H

MY8255_MODEEQU0646H

2..频率表及所对应的时间表：

FREQ_LISTDW262H,294H,330H,349H,392H,440H,496H

DW523H,587H,659H,698H,784H,880H,988H

DTABLEDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H

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

3.定义8255和8254的控制字

MOVDX,MY8255_MODE

MOVAL,81H

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_MODE

MOVAL,36H

OUTDX,AL

4.CCSCAN子程序实现取出按键值并输入A口（清屏子程序）

CCSCAN:

MOVAL,00H

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_C

INAL,DX

NOTAL

ANDAL,0FH

RET

5.Play输出发音的子程序

PLAYPROC

MOVAH,0

MOVSI,AX

SHLSI,1

MOVDX,0FH

MOVAX,4240H

DIVWORDPTR[SI]

MOVDX,MY8254_COUNT0

OUTDX,AL

MOVAL,AH

OUTDX,AL

RET

PLAYENDP

6.延时子程序

DALLYPROC

D0:

MOVCX,0010H

D1:

MOVAX,02H

D2:

DECAX

JNZD2

LOOPD1

DECDL

JNZD0

RET

DALLYENDP

7.按键扫描功能

COLUM:

MOVAL,CH

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_C

INAL,DX

L1:

TESTAL,01H

JNZL2

MOVAL,00H

JMPKCODE

L2:

TESTAL,02H

JNZL3

MOVAL,04H

JMPKCODE

L3:

TESTAL,04H

JNZL4

MOVAL,08H

JMPKCODE

L4:

TESTAL,08H

JNZNEXT

MOVAL,0CH

KCODE:

ADDAL,CL

CALLPLAY

PUSHAX

KON:

CALLDALLY

CALLCCSCAN

JNZKON

POPAX

JMPBEGIN1

六．源程序清单

I0Y0EQU06C0H

MY8254_COUNT0EQUI0Y0+00H

MY8254_COUNT1EQUI0Y0+02H

MY8254_COUNT2EQUI0Y0+04H

MY8254_MODEEQUI0Y0+06H

MY8255_AEQU0640H

MY8255_BEQU0642H

MY8255_CEQU0644H

MY8255_MODEEQU0646H

STACK1SEGMENTSTACK

DW256DUP（?

）

STACK1ENDS

DATASEGMENT

FREQ_LISTDW262H,294H,330H,349H,392H,440H,496H

DW523H,587H,659H,698H,784H,880H,988H

DTABLEDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H

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

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVDX,MY8255_MODE

MOVAL,81H

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_MODE

MOVAL,36H

OUTDX,AL

BEGIN1:

CALLCCSCAN

JNZINK1

JMPBEGIN1

INK1:

CALLCCSCAN

JNZINK2

JMPBEGIN1

INK2:

MOVCH,0FEH

MOVCL,00H

COLUM:

MOVAL,CH

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_C

INAL,DX

L1:

TESTAL,01H

JNZL2

MOVAL,00H

JMPKCODE

L2:

TESTAL,02H

JNZL3

MOVAL,04H

JMPKCODE

L3:

TESTAL,04H

JNZL4

MOVAL,08H

JMPKCODE

L4:

TESTAL,08H

JNZNEXT

MOVAL,0CH

KCODE:

ADDAL,CL

CALLPLAY

PUSHAX

KON:

CALLDALLY

CALLCCSCAN

JNZKON

POPAX

JMPBEGIN1

NEXT:

INCCL

MOVAL,CH

TESTAL,08H

JZKERR

ROLAL,1

MOVCH,AL

JMPCOLUM

KERR:

JMPBEGIN1

CCSCAN:

MOVAL,00H

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_C

INAL,DX

NOTAL

ANDAL,0FH

RET

PLAYPROC

MOVAH,0

MOVSI,AX

SHLSI,1

MOVDX,0FH

MOVAX,4240H

DIVWORDPTR[SI]

MOVDX,MY8254_COUNT0

OUTDX,AL

MOVAL,AH

OUTDX,AL

RET

PLAYENDP

D