微机原理课程设计说明书.doc

微机原理与接口技术
课程设计说明书

电子琴制作

起止日期： 2011年11月28日 至 2010年12月2日

学生姓名
袁东红
班级
网络工程092
学号
09408400225
成绩

指导教师(签字)

计算机与通信学院
2011年 12月 8 日

课题名称
微机原理与接口技术课程设计
人 数
5
组 长
谭青
同组人员
袁东红 刘梓强 肖豪 许百安
课
题
的
主
要
内
容
和
要
求

主要内容：
利用KB-C扩展板提供的18个按钮开关，作为电子琴的按键，能够演奏简单的音乐，按键能实现“1-多，2-来，3-米…”，且单个音发音的长短由按键所按下的时间决定，即：某按钮按下时开始发声，松开时结束发音。按钮与8255A的连接见原理部分。其中8255A负责检测按键，8253负责产生各种频率的声音。

要求：
1. 实现弹奏功能，即每按下一个不同的键可以发出不同音调。
2. 通过调用子程序来有效解决跳转和过多转移问题。
3. 采用延时程序来是发音更明显。
具体任务
谭青 ——主程序
袁东红——按键键值与频率查表设计
刘梓强——按键扫描处理
肖豪——固定频率处理
许百安——延时程序及线路连接
时间安排与完成情况

星期一： 全组对课题的讨论及任务的分配

星期二： 电路图的设计及连接

星期三、四：程序流程图及程序的编写

星期五： 程序的测试及验证

涉及的技术原理和解决方法（具体的原理图、功能图、电路图、程序框图和程序清单另附）：

基本原理
本课题是通过计算器8253和并行接口8255芯片来完成模拟电子琴的制作，主要分为两部分，分别为输入部分8255和发音部分8253.
输入部分：在KB-C板上，端口A负责发按键扫描信息，端口C的低3位，即PC0、PC1、PC2，负责接收扫描结果，如下图所示，先定时通过端口A（PA0，PA1，PA2，PA3，PA4，PA5）扫描各按钮，即先PA0=0，其它为1发信号，然后PA1=0，其它为1…，端口发出1个信号后，即读端口C，如果PC0，PC1，PC2全为高电平，说明无按钮按下，如果PC0为低电平（PC1，PC2肯定为高电平），且此时，端口扫描的情况是：PA0=1，PA1=0，PA2=1，…则说明SW1被按下。
发音部分：CPU通过定时器8253的通道2进行编程，使其I/O寄存器收到一个控制声音频率的16位的计算值，PC6来控制通道2门的门口的开关，一产生特殊的音调。
发出各种不同的声音的原理见实验指导书中的音乐发生器实验。
设计步骤
1、电路设计：根据设计内容，通过分析，设计出相应的电路图。
本课题是通过计算器8253和并行接口8255芯片来完成模拟电子琴的制作。主要分为两部分，分别为输入部分8255和发音部分8253.
8255的A口输入按键扫描信息，C口底三位接受扫描结果，ＰＣ６控制8253通道2的门控。
8253的成CLK2接1MHZ，OUT2接扬声器的音调，GATE2接PC6. 扬声器音调接OUT2，门控接PC4.
具体电路图见图一，二
2、控制字设计：根据要求，设计出各自8255的控制字和8253控制字。
并行接口8255：
可编程并行接口8255的地址分配：
A口 300H
B口 301H
C口 302H
控制寄存器端口 303H
方式控制字，方式0工作方式，A口输出，C口输入

PC4 ，PC6均置一
计算器8253
可编程定时器／计数器8253的地址分配：
计数器0 304H
计数器1 305H
计数器2 306H
控制寄存器 307H

选计数器2，先写低8位再写高8位，工作方式3，A口输入

3、程序设计：根据要求，设计程序流程图，并设计相应的程序。
程序功能描述：
程序开始，先数据段和代码段的定义，对缓冲区的初始化。按键扫描，接着调用发音子程序把AL送入缓冲区，发出与按键相对应频率的声音，从而实现电子琴的功能。
详细程序键附件
4、验证：在实验室具体测试和验证。

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心得体会（课程设计的目的意义、遇到的具体困难与解决方法、课程设计的结果和收获）：
心得体会
本次微机原理与接口的课程设计中，我们的课题是电子琴的制作。在设计的过程中，我们小组五个成员在组长的带领下，各司其职，团结合作，努力学习，终于圆满完成了任务。
刚开始的时候看到要制作电子琴，我们都以为那课题很难，原理图也看不大懂。后来，我们冷静地思考，根据自己的课题，分析电子琴制作的原理，包括对8255和8253工作原理的分析、电子琴按键发音原理的分析以及音调高低的设计。原理弄清楚了就好办多了。之后，我们就把设计方案的流程图画了出来。接下来就是写代码了，组长先把程序的主体写了出来，然后我们各自分工：我负责的部分是按键键值与频率查表设计。在程序的过程中，把汇编程序要实现的功能尽可能的准确、优化。在设计、编辑、编译、调试、运行过程中，我们都得到了很好的锻炼：提高了自己的编程能力。遇到棘手的问题，相互之间讨论，还是没解决就自己找资料。
经过大家的共同努力，最后，我们把各自写好的程序汇合在一起，上机调试。在纠正几个小错误之后运行程序，我们终于听到了按键音——也就是说我们电子琴达到了预料中的结果，设计取得了成功。
这次课程设计提高了我们自己动手的能力，对汇编有了更深层次的应用。让我们知道了，看似无从下手的东西，经过细心观察、理解和自己的动手操作，我们可以把化难为易，可以悟出不少道理的。