简易电子琴设计

1 设计任务描述

1.1设计题目：

简易电子琴设计

1.2设计内容

利用微机原理试验箱，设计简易电子琴，要求至少可以弹出7个音阶。

1.2.1设计目的

通过本学期对微机原理的学习，掌握的知识还停留在理论的上。但是这是一门实践性较强的课程，让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。

通过设计实践,培养学生查阅专业资料，工具书或参考书,了解有关工业标准，掌握现代设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。

通过设计，不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能力，而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想，培养良好的设计习惯，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。

1.2.2基本要求

1．可以弹出7个音阶。

2．弹奏简短音乐。

3．通过改变键盘输入来改变8254输出频率，实现扬声器发音

2 设计思路

通过8255和8254来实现电子琴模拟, 主要由两部分组成:第一部分为键盘扫描,用来确定按键位置,并给计数器赋初值。第二部分为发声部分,由计数器1#的输出端产生一定频率的方波驱动扬声器发声。

其中8254和课本中学的8253在原理上是一样的，它为可编程定时器/计数器。利用计数器0，并使它工作在方式3---输出对称方波，通过改变频率来实现不同的发声高低，再调用延时子程序来实现发音的长短，把输出方波送到扬声器，至此实现不同的音符发声。

过程中主要用到了8255芯片的PB

0—PB

4

，PA

—PA

4

它们分别与键盘单元的

X 1—X

4

,Y

1

—Y

4

相连,其中B口低4位为输出端,B口低4位1为输入端。由它们对

键盘单元进行扫描,并确定键值工作过程为:先给所有列线输入低电平,然后读取行线,检测行线是否为低电平,如果有某条行线输出低电平,则说明该键盘有按键被按下,否则,说明无按键被按下.采用这种方法可以快速判断键盘是否有键按下。在检查到有键按下后,再通过行扫描法判断按下的位置,从而确定按下的是什么键，经过计算得出计数器1#的初值。

3 设计原理流程图

4 实际硬件接线图

5 源程序清单及注释

MY8255_A EQU 0600H

MY8255_B EQU 0602H

MY8255_C EQU 0604H

MY8255_MODE EQU 0606H

MY8254_MODE EQU 06C6H

MY8254_A EQU 06C0H ；进行宏定义

DATA SEGMENT

FREQ_LIST DW 441D,495D,556D,589D,661D,742D,833D,882D

DW 262D,294D,330D,373D,402D,450D,494D,-1D

DATA ENDS ；建立数据段

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX ；实现段寄存器DS的初始化

MOV DX,MY8255_MODE

MOV AL,81H

OUT DX,AL ；写8255芯片的控制字实

现工作在方式0，A端口

和B端口输出，C端口

输入

MOV DX,MY8254_MODE

MOV AL,36H

OUT DX,AL ；使8254工作在方式3，

A口输入，运用计数器

0，二进制方式

BEGIN: CALL CCSCAN ；扫描

JNZ INK1 ；有键按下时跳到INK1

JMP BEGIN ；没键按下时循环执行

BEGIN

确定按下键的位置

INK1: CALL CCSCAN

JNZ INK2 ；有键按下时跳到INK2

JMP BEGIN ；没键按下时循环执行BEGIN INK2: MOV CH,0FEH ；确定按下键在第一列MOV CL,00H ；将CL清零

COLUM: MOV AL,CH

MOV DX,MY8255_A ；将8255的A口地址赋给DX

OUT DX,AL ；将CPU中的AL值送到8255

的A口中，即送到x1、x2、

x3、x4中

MOV DX,MY8255_C ; 将8255的C口地址赋给DX

IN AL,DX ；将C口的值送到AL中

L1: TEST AL,01H ；检验按下键是否在L1 JNZ L2 ；不是L1则跳到L2

MOV AL,00H ；为了后面用来与FREQ_LIST

数据段中数对应

JMP KCODE ；强制跳转到KCODE

L2: TEST AL,02H ；检验按下键是否在L2 JNZ L3 ；不是L2则跳到L3

MOV AL,04H ；为了后面用来与FREQ_LIST

数据段中数对应。

JMP KCODE ；强制跳转到KCODE

L3: TEST AL,04H ；检验按下键是否在L3 JNZ L4 ；不是L3则跳到L4

MOV AL,08H ；为了后面用来与FREQ_LIST

数据段中数对应。

JMP KCODE ；强制跳转到KCODE

L4: TEST AL,08H ；检验按下键是否在L4 JNZ NEXT ；不是L4则跳到NEXT

MOV AL,0CH ；为了后面用来与FREQ_LIST

数据段中数对应。

KCODE: ADD AL,CL ；实现AL与CL的无进位加法MOV DL,2D

MUL DL ；将AL乘以2结果保存到AX中

PLAY: MOV SI,OFFSET FREQ_LIST ; 使SI指向FREQ_LIST的首地址ADD SI,AX ；通过SI加AX 实现指针SI

的移动

MOV DX,0FH

MOV AX,4240H ；被除数为0F4240H

DIV WORD PTR[SI] ；除数为SI所指的数据

MOV DX,MY8254_A ；将8255的A口地址赋给DX

OUT DX,AL ；输出商的低4位

MOV AL,AH

OUT DX,AL ；输出商的高4位

MOV CX,8D ；输入计数值CX

NEXT3: CALL DALLY ；调用延时子程序DALLY CALL DALLY

CALL DALLY