微机原理与汇编语言课设——电子琴
微机课程设计电子琴PC电子琴
微机课程设计电子琴PC电子琴一．设计的目的与意义 (2)二．设计的内容与要求 (2)三．系统的硬件设计 (3)3.1所用芯片的功能介绍 (3)3.2系统原理与硬件电路 (5)四．系统的软件设计 (6)4.1软件操纵流程 (6)4.2程序清单 (7)五．系统调试与运行 (16)六．设计收成 (16)七．要紧参考文献 (17)一．设计的目的与意义本课程设计要紧是通过汇编语言用软件编程的方法实现简单的PC仿真电子琴。
通过在«微机原理与接口技术»课程上所学的汇编知识和相关芯片知识，来完成本课程设计。
学习和把握运算机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锤炼。
通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和明白得，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
二. 设计内容与要求设计一个利用DAC0832的输出数字声音的接口电路〔可参考实验台原理图〕，DAC0832的输出接至有源音箱，编程实现如下功能：1、按键发声：〔1〕当从键盘上敲击Q ～ U键时，音箱发出1 ～ 7的高音阶；〔2〕当从键盘上敲击A ～ J键时，音箱发出1 ～ 7的中音阶；〔3〕当从键盘上敲击Z ～ M键时，音箱发出1 ～ 7的低音阶；〔4〕按ESC键，程序终止。
2、屏幕上方显示课程设计题目、使用方法、作者姓名、单位及版权等信息3、屏幕下方显示钢琴键盘形状，当按动不同音阶的键时，相应的乐键要出现被按下的形状。
三. 系统的硬件设计3.1所用芯片的功能介绍1.DAC0832芯片介绍DAC0832是由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路组成，采纳二次缓冲方式，如此能够在输出的同时，输入下一个数据，以提高转换速度。
更重要的是能够在多个转换器同时工作时，有可能同时输出模拟量。
其内部逻辑结构如下图。
微机原理课程设计(电子琴)
目录一、前言 (1)1.1汇编语言简介 (1)1.1.1概述 (1)1.1.2汇编语言的特点 (1)二、课程设计的目的和意义 (2)2.1设计目的 (2)2.2设计意义 (2)2.3设计所需设备 (2)三、课程设计的内容和要求 (3)3.1设计内容 (3)3.2设计要求 (3)四、课程设计的相关技术 (4)4.1．可编程定时器/计数器8253 (4)4.1.1 8253的主要特性 (4)4.1.2 8253的内部结构 (4)4.1.3.8253的控制字和初始化编程 (5)4.2．可编程并行输入/输出接口芯片8255A (6)4.2.1 8255的主要特性 (6)4.2.2．8255SA的内部结构 (7)4.2.3．8255A的引脚信号 (8)4.2.4． 8255A的控制字 (10)4.3.电路连接 (11)4.4.工作原理 (12)五、课程设计过程 (13)5.1 电子琴设计思路 (13)5.2程序流程图设计 (14)5.3软件各模块内容 (14)5.3.1.开启扬声器 (14)5.3.2.关闭扬声器 (15)5.3.3.演奏单音符 (15)5.3.4.控制演奏时间 (16)5.4程序清单及详细注释 (16)六、课程设计结果 (19)七、课程设计小结 (20)八、参考文献 (21)一、前言1.1汇编语言简介1.1.1概述汇编语言是面向机器的程序设计语言。
在汇编语合中，用助记符代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替地址码。
这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语音变成了汇编语言。
于是汇编语言亦称为符号语言。
使用汇编语言编写的程序，机器个能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序，汇编程序是系统软件中语言处理系统软件。
汇编语言把汇编程序翻译成机器语言的过程称为汇编。
1.1.2汇编语言的特点1.面向机器的低级语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。
微机原理课程设计 电子琴
微机原理课程设计报告院系：襄樊学院物理与电子工程学院班级：电子信息科学与技术0611班指导老师: 张静姓名：杜勇 06111028邓丰 06111025雷雄06111026目录一、课题名称及设计组成员 (3)二、课题内容及要求 (3)三、方案、系统组成框图和工作原理说明 (3)1、方案 (4)2、系统组成框图 (4)3、工作原理 (5)四、程序功能描述及程序流程 (5)2、程序功能描述 (5)3、程序流程图 (5)五、程序源代码及注释 (6)六、DOS/BIOS功能调用，文件列表清单 (16)七、电路的连接及调试 (17)1、电路连接 (17)2、调试步骤 (17)八、调试中出现的问题、原因及排除方法 (18)九、收获和体会 (20)十、参考文献 (20)一、课题名称及设计组成员二、课题内容及要求1、计算机钢琴基本功能：I、利用键盘按键“q、w、e、r、t、y、u”实现音调的重低音输入，利用键盘按键“a、s、d、f、g、h、j”实现音调的低音输入，利用键盘按键“z、x、c、v、b、n、m”实现音调的中音输入，利用键盘按键“1、2、3、4、5、6、7”实现音调的重低音输入。
II、实现菜单选择以及处理各种功能键的多种中级功能。
2、音乐播放系统控制实现功能：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。
②用定时器方式演奏画皮之主题曲《画心》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实现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。
⑥设计出相应的音乐取码软件。
3、实验环境16位的汇编语言程序设计有几种工作环境，本实验以及所有程序都是通过MASM5.0编译的，MASM5.0一个汇编语言的编译、连接、调试及运行的集成环境。
支持标号的快速定位，编译速度快。
三、方案、系统组成框图和工作原理说明1、方案基于PC计算机的时钟晶振为1.1931816MHz，利用电脑里面的蜂鸣器发出声音。
微机原理课设 电子琴8253 8255
一、内容摘要设计一个电子琴。
利用数字键1、2、3、4、5、6、7作为电子琴键，按下数字键发出相应的音调。
二、课程设计的目的和意义1、进一步掌握定时器编程和应用。
2、了解微机利用定时器产生音乐的基本方法。
三、课程设计的要点和内容1、根据音阶频率表，利用定时器可以产生相应频率的脉冲信号，不同频率的脉冲信号经驱动电路放大后，就会发生不同的音调。
2、对于每个按键的音调发音时间由软件延时控制，如键一直按下，就会连续发音各音阶标称频率值：本次课设要求设计一个电子琴，作为一个乐器，其最基本的功能就是能够发出一个音阶的所有声音，即：do，re，mi，fa，so，la，xi，dou，8个音符，不同的声音的本质就是不同频率的波，每个音符都对应着固定的频率；而声音的长短即是波的个数。
所以得出的一条思路是：用汇编语言来产生一系列频率不同的方波信号，找到各个音符的频率，然后用汇编语言产生同频信号，并将该信号输入到扬声器，如果驱动功率不够则可以加放大电路。
四、硬件电路设计1、单元电路设计：硬件结构应结合软件方案一并考虑，做到软件、硬件功能相匹配。
在DJ-598K 三合一单片机微机试验仪平台上，硬件设计参考方案如下：2、电路工作原理：2.1可编程8253计数器（1）在计算机的引用中，常常要对外设的某些信号进行计数，希望计算机既能控制技术的过程，还有能读取计数的结果，进而作为控制或管理的决策依据。
如果被计数的信号有了准确的固定的周期，就形成了定时器。
（2）图为8253的内部组成和引脚。
如图所示，与外部的连接线主要分布在右侧的三个部分，即：三个计数器。
其中CLK为计数通道的输入脉冲信号，对于8253来说的频率范围是0—2MHz。
GATE为门控信号，用来启动或禁止计数工作，高电平有效，不同的工作方式，作用也不同。
Out为输出信号，用来输出波形，不同的工作方式，不同的工作方式，输出的波形也不同；而与CPU的的内部接线主要分布在左侧的三个部分。
微机原理——简易电子琴
课程名称：微型计算机原理与接口技术设计题目：模拟简易电子琴一、题目分析题目：模拟简易电子琴1．由于题目要求该程序有多个功能，而且是分工合作，所以采用菜单选择形式实现多功能实现在一个程序里，再用不同的子函数实现不同的功能，用主函数在不同的输入指令下调用不同的子程序来实现不同的功能。
2.为了使计算机无需音响输出设备就可以发声，我们利用ROM BIOS中的BEEP子程序，它能根据BL中给出的时间计数值控制8254定时器，产生持续声音。
通过对BEEP的修改可以使其产生任一频率的声音。
用汇编语言编写的程序GENSOUND，能使PC机发出指定频率和指定延迟时间的声音，它是一个很好的通用发声程序。
组成乐曲的每个音符的频率值和持续时间是乐曲发声程序所必须的两组数据，知道了音调及频率的关系后，就可以按照乐曲的乐谱将每个音符的频率和持续时间定义成两个数据表，然后编程依次取出表中的频率值和时间值，调用GENSOUND程序发出各种声音，本程序通过调用GENSOUND程序演奏乐曲。
二、总体设计1.把所有变量写进data中，完成data和stack的定义；2.利用宏的定义设计功能菜单，在程序中为了能够循环起来，运用比较(cmp)和跳转(jz)使菜单循环起来；3.写一个在模拟钢琴中，已经有的音乐，我们以粉刷匠这首儿歌为例，把它插在其中实现原有音乐的播放；4.根据PC机的键盘数字八度音程的钢琴程序，整理，能发出6，7，1，2，3，4，5，6，7，i，十个音调三、实验环境，在其中运用，子程序的调用和宏定义；5.运用录音的功能把在上一个用键盘实现按键功能的音乐录下来，在写一个播放音乐的子程序，调用录音子程序，实现回放功能；三、实验环境1.用editplus去编写汇编语言；2.用masm去编译,再用link去连接，然后在dos运行exe文件。
四、制作步骤1.编写步骤，我们采用不同子程序整合为一个总程序的办法逐步实现2. 运行步骤，按1键演奏乐曲，按2键可以演奏歌曲，在输入音键的同时输出相应音符并在屏幕上显示出来，按3键演奏刚刚在步骤2中用户演奏的乐曲，按0键自行推出程序，。
微机原理课程设计-电子琴
项目四电子琴的制作一、设计目的通过该设计，掌握8253定时计数的基本原理和应用，掌握8255并行接口芯片的使用，掌握普通键盘的设计，并掌握相应的程序设计和电路设计的技能。
是对8253定时计数章节理论学习的总结和补充，为后续的硬件课程的学习打下基础。
二、设计内容利用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。
三、基本原理在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。
下表为2个八度的音阶表：四、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。
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。
3、程序设计：根据要求，设计程序流程图，并设计相应的程序。
4、验证：在实验室具体测试和验证。
实验七音乐发生器接口实验一、实验类型设计性实验（选做）。
二、实验目的和任务通过音乐发生器实验，学习如何利用8253定时/计数器进行声音控制电路的设计原理与方法。
三、预习要求预习第7章8253。
四、实验原理1．音乐发生器驱动模块电路原理如图 2.1.12所示。
模块包含喇叭SPK，LM386A ，74LS08，以及74LS245和LED 等。
微机原理课程设计——简易电子琴实验
微机原理与接口技术课程设计——简易电子琴的设计作者：王雨轩指导老师：张金花摘要：本设计主要是利用可编程并行I/O接口芯片8255，通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，达到电子琴固有的基本功能，故叫简易电子琴。
利用定时器可发出不同频率的方波的原理，使不同频率的方波进入蜂鸣器发出不同音调。
Abstract: This design mainly is to use programmable parallel I/O interface chip 8255 to design the main body part of the electronic keyboard’s circuit,to achieve the basic function of the inherent.So called simple electronic keyboard.The principle of using the timer can make different frequency square wave,let the different frequency square wave into the buzzer to make different tones.关键字：微机原理接口技术 8255 电子琴目录说明书总页数：14页简易电子琴的设计 (3)一、课题要求与内容 (3)（一）课题要求 (3)（二）课题内容 (3)（三）使用设备 (3)二、系统总体方案设计 (4)（一）系统流程图 (4)三、系统硬件设计 (5)（一）设计原理图 (5)（二）主机连线说明 (5)（三）硬件调试 (5)四、系统软件设计 (6)（一）程序清单 (6)（二）软件调试 (12)五、结束语 (13)六、参考文献 (14)简易电子琴的设计随着电子科技的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作。
计算机是一种严格按照时序进行工作的数字化、智能化机器，实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。
微机原理课程设计电子琴
一、教学内容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本节课为微机原理课程的实践环节，选取《微机原理与应用》教材第七章“微机接口技术”及第十章“微机在仪器仪表中的应用”为理论依据，设计了一堂以“电子琴”制作为主体的课程。教学内容主要包括：1.微机与电子琴硬件接口原理，特别是I/O接口地址译码及编程；2.利用基本微机接口实现电子琴音调的控制，包括键盘扫描、音调发生器的使用；3.电子琴软件编程，通过编写简单的BIOS调用或DOS中断实现音色的播放与控制；4.熟悉并掌握电子琴的制作流程，包括电路设计、程序编写、调试与优化等。通过本节课的学习，学生将能理论与实践相结合，深入理解微机接口技术，增强动手能力与创新能力。
5、教学内容
本节课将是对电子琴项目的一个总结和应用拓展，教学内容如下：1.电子琴功能的创新设计，鼓励学生思考如何添加新的功能，如录音、播放、节奏伴奏等；2.介绍微机与其他外设的通信接口，如USB、蓝牙等，为电子琴的远程控制或数据传输打下基础；3.电子琴的电源管理设计，讲解如何为电子琴设计稳定的电源供应系统；4.实践电子琴的组装和外壳设计，提升学生的工业设计和实际动手能力；5.组织学生进行课堂展示和答辩，培养他们的表达能力和公众演讲技巧。通过本节内容的实践，学生将能够综合运用所学知识，发挥创造力，完成一个具有实用性和创新性的电子琴项目，并在此过程中提升自身的工程实践能力和团队合作精神。
2、教学内容
本节课进一步深化微机原理的应用，以“电子琴”项目为载体，教学内容具体包括：1.电子琴键盘布局设计与实现，让学生了解如何通过微机接口读取键盘输入；2.音阶生成算法介绍，探讨如何通过编程产生不同音调；3.利用微机定时器/计数器产生稳定的时钟信号，保证音色的准确性与连贯性；4.简单的乐曲编程与演奏，指导学生如何将音符组合成乐曲并进行演奏；5.电子琴功能的扩展，如增加音量控制、音色选择等，提高电子琴的交互性和趣味性。
微机原理课程设计--电子琴设计
课程设计说明书题目姓名专业班级系（部）指导老师目录摘要 (1)1 设计任务及要求 (2)2 工作原理 (2)2.1 8253简介 (3)2.28255简介 (4)3设计思路 (4)3.1程序功能描述 (4)3.2程序流程图 (5)3.3DOS/BIOS功能调用 (6)3.3.1INT 16H(键盘I/O中断) (6)3.3.2INT 10H(屏幕及显示器中断) (7)3.3.3 INT 21H(DOS系统功能调用) (8)4 方案比较及论证 (8)5 程序源代码及注释 (8)6 运行结果分析 (11)7 调试过程记录 (12)8 课程设计小结 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要本文通过8255和8253来实现电子琴模拟，主要可以分成两部分，分别为输入部分和发音部分。
输入部分主要是由8255和8个常开型开关来完成。
发音部分由CUP通过对定时器8253的通道2进行编程，使其I/O寄存器接收一个控制声音频率的16位计数值，端口61H的最低位控制通道2门控的开断，以产生特殊的音响。
本文用到的是8253的方式3——方波发生器。
在程序设计中，为了避免过于频繁的调用中断显示字符串，应用了宏定义；还通过子程序调用，有效的解决了跳转和转移过多的问题；再加上合理的DOS和BIOS功能调用，以及各种指令的综合，最终作出了漂亮的电子琴界面，并实现了电子琴演奏高、中、低音，以及播放预存乐曲的功能。
关键词：电子琴 8253定时器 8255 DOS调用宏定义1 设计任务及要求初始条件：用汇编语言设计一个电子琴，在屏幕上显示出来，界面要美观，功能上模拟现实电子琴功能。
要求完成的主要任务：1．实现弹奏功或演奏。
其中弹奏：用户每按一琴键弹奏相应音符；演奏：按下某键后自动弹奏预存琴谱功能；还可以附加变调2．界面要美观。
2 工作原理PC机扬声器电路以及相关接口电路如图2-1。
图2-1 PC机扬声器电路及相关接口电路通过8255和8253来实现电子琴模拟，主要可以分成两部分，分别为输入部分和发音部分。
微机原理课程设计电子琴 (1)
简单的电子琴设计1. 2.设计思路本周课程设计中,我们组的设计题目是简单的电子琴.得知这个题目后我们组讨论后确定了设计的流程.首先对8255芯片控制字进行初始化，使其工作在方式0，即基本输入输出状态，将8255的A端口设置为输出,C端口进行输入。
然后将8254芯片设置为工作在方式3，即输出对称方波状态。
A端口为输入，“OUT”指令可将输出对应一定频率的方波送到扬声器中，由此实现发声。
本实验通过频率大小控制发出声音的高低，通过对延时程序的调用控制发出声音的长短。
并通过所编程序实现对键盘的重复扫描，重而可以弹奏多个音符的试验目的。
其中音符与频率的关系如表所示，而持续时间则取决于乐曲的速度和每个音符持续的长短。
在拍号为4/4的乐曲中，每小节包含４拍，全音符持续４拍，二分音符持续２拍，四分音符持续１拍，八分音符持续半拍等等。
根据乐曲进行速度，假设一个全音符分配１S时间，则每拍持续时间为２５０MS。
如果持续时间的最小单位是１０MS，则相应的拍长时间数据为２５，该数据存放在BX寄存器中，从而可以确定每个音符的持续时间。
3.程序流程图：简单的电子琴设计4.程序接线图：5.设计源程序及注释MY8255_A EQU 0600HMY8255_B EQU 0602HMY8255_C EQU 0604HMY8255_MODE EQU 0606HMY8254_MODE EQU 06C6HMY8254_A EQU 06C0H ；进行宏定义DATA SEGMENTFREQ_LIST DW 441D,495D,556D,589D,661D,742D,833D,882D,262D,294D,330D,373D,402D,450D,494D,-1DDATA ENDS ；建立数据段CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AX ；实现段寄存器DS的初始化 MOV DX,MY8255_MODEMOV AL,81HOUT 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_MODEMOV AL,36HOUT 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INK1JMP BEGIN ；没见按下时循环执行BEGIN;确定按下键的位置INK1: MOV CH,0FEH ；确定按下键在第一列MOV CL,00H ；将CL清零COLUM: MOV AL,CH简单的电子琴设计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L1JNZ L2 ；不是L1则跳到L2MOV 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KCODEL2: TEST AL,02H ；检验按下键是否在L2JNZ L3 ；不是L2则跳到L3MOV AL,04H ；为了后面用来与FREQ_LIST数据段中数对应。
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微机原理与汇编语言课设——电子琴
一、引言
电子琴是一种常见的电子乐器，其原理主要是利用微控制器和音频芯片来实现
音乐的产生和演奏。
本文将介绍微机原理与汇编语言课设中关于电子琴的设计和实现。
二、设计目标
本次课设的设计目标是实现一个简单的电子琴，具备以下功能：
1. 发出不同音高的音符；
2. 支持多种音效，如音量调节、音色切换等；
3. 支持多音同时演奏。
三、硬件设计
1. 微控制器选择
本次设计选用了ATmega328P微控制器作为主控芯片。
它具有丰富的外设资源，适合用于音频处理和控制。
2. 音频芯片选择
为了实现音乐的产生，我们选择了一个音频芯片，例如YM2612。
它能够根据
输入的音符和音效参数产生相应的音频信号。
3. 键盘电路设计
电子琴的键盘通常采用矩阵键盘的设计，通过扫描键盘的状态来检测按键的触发。
我们可以使用行列扫描法来实现键盘的检测。
4. 音频输出电路设计
为了将产生的音频信号输出到扬声器上，我们需要设计一个音频输出电路。
一般来说，可以使用功放电路来放大音频信号，然后通过扬声器播放出来。
四、软件设计
1. 系统初始化
在系统初始化阶段，我们需要对微控制器进行初始化设置，包括时钟配置、引脚配置等。
2. 键盘扫描
通过行列扫描法，我们可以检测到按下的键盘按键。
一旦检测到按键按下，我们需要进行相应的处理，例如发出对应的音符。
3. 音符发声
根据键盘扫描的结果，我们可以确定需要发出的音符。
通过音频芯片，我们可以将相应的音符转换为音频信号，并输出到音频输出电路。
4. 音效处理
除了发出不同音高的音符外，我们还可以通过调节音量、切换音色等方式实现多种音效。
这些音效参数可以通过按键或旋钮来控制。
5. 多音演奏
电子琴通常支持多音同时演奏的功能。
为了实现这一功能，我们可以通过多线程或中断的方式来处理多个音符的发声。
五、实验结果
经过设计和实现，我们成功地完成了一个简单的电子琴。
它能够发出不同音高的音符，并支持多种音效。
通过按键和旋钮的操作，我们可以控制音量、音色等参数。
同时，它还支持多音同时演奏，可以同时发出多个音符。
六、总结
通过本次微机原理与汇编语言课设，我们深入学习了微机原理和汇编语言的知识，并将其应用到电子琴的设计和实现中。
通过硬件和软件的配合，我们成功地完成了一个功能完善的电子琴。
这不仅提升了我们的实践能力，还加深了对微机原理和汇编语言的理解。
希望今后能够继续深入学习和应用这些知识，为电子音乐领域做出更多的贡献。