音乐喷泉控制系统设计报告
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音乐喷泉控制系统设计报告
姓名：张彦波
学号：201258502248
班级：计122-2
指导教师：孙红霞
一、设计任务
1、设计内容：设计随音乐节拍变化的喷泉控制系统，并编程实现其相应功能
2、设计要求：按音乐节拍快慢等变化控制喷泉的各喷头水柱高低变化，以构成各种造型。
二、设计思路和原理
通过8255和8254接口芯片来完成音乐喷泉的模拟, 该设计主要是由三部分组成:第一部分为键盘扫描,用来确定按键位置,并给8254计数器赋初值；第二部分为发声部分,是由8254计数器0的输出端产生一定频率的方波信号从而使扬声器发声；第三部分为LED彩灯部分，通过8255端口C控制彩灯亮的个数。
第一部分键盘扫描由8255芯片的PA0—PA4，PB0—PB4分别与键盘单元的Y1—Y4，X1—X4相连,其中B口低4位为输出端,A口低4位为输入端，由它们对键盘单元进行扫描,其确定键值的过程为: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。采用这种方法就可以快速判断键盘是否有键被按下。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，后经过计算得出计数器0的初值。
第二部分主要用到了8254芯片中的计数器0，其CLK0端在微机内部已接好频率为1MHZ的方波信号（由系统自动提供），计数控制端GATE1接至+5V，计数器输出端OUT0接至发声单元，可以经过键盘的控制来发出声音。
第三部分主要由8255端口C控制，端口C与发光二极管相连，当键盘判断出所按位置的时候，根据所发音的不同亮不同盏数的灯，例：哆—一盏，唻—两盏，咪—三盏以此类推，以上三部分即可完成音乐喷泉的模拟。
三、设计原理流程图
四、实际硬件接线图
五、程序清单
MY8255_A EQU 0640H
MY8255_B EQU 0642H
MY8255_C EQU 0644H
MY8255_MODE EQU 0646H
MY8254_MODE EQU 0686H
MY8254_A EQU 0680H SSTACK SEGMENT STACK
DW 8 DUP(?)
SSTACK ENDS
DATA SEGMENT
FREQ_LIST DW 441D,495D,556D,589D,661D,742D,833D,882D
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA
START: MOV AX,DATA
MOV DS,AX
MOV DX,MY8255_MODE
MOV AL,90H
OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_MODE
MOV AL,36H
OUT DX,AL
BEGIN: CALL SCAN
JNZ INK1
JMP BEGIN
;========================================
;确定按下键的位置
;========================================
INK1: CALL SCAN
JNZ INK2
JMP BEGIN
INK2: MOV CH,0FEH
MOV CL,00H
COOL: MOV AL,CH
MOV DX,MY8255_B
OUT DX,AL
MOV DX,MY8255_A
IN AL,DX
L1: TEST AL,01H
JNZ L2 MOV AL,00H
JMP CO
L2: TEST AL,02H
JNZ L3
MOV AL,04H
JMP CO
L3: TEST AL,04H
JNZ L4
MOV AL,08H
JMP CO
L4: TEST AL,08H
JNZ NEXT
MOV AL,0CH
CO: ADD AL,CL
MOV BL,AL
MOV DL,2D
MUL DL
JMP AA1
PLAY: MOV SI,OFFSET FREQ_LIST
ADD SI,AX
MOV DX,0FH
MOV AX,4240H
DIV WORD PTR[SI]
MOV DX,MY8254_A
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL
MOV AL,BL
CMP AL,08H
JG CY
MOV CX,32H
JMP NEXT3
CY: MOV CX,5FH
NEXT3: CALL DELAY
LOOP NEXT3
JMP BEGIN
NEXT: INC CL
MOV AL,CH
TEST AL,08H
JZ KEPP
ROL AL,1D
MOV CH,AL
JMP COOL
AA1: MOV DX,MY8255_C
CMP BL,00H
JZ A1
JNZ A2
A1: MOV AL,01H
OUT DX,AL
MOV AL,00H
JMP PLAY
A2: CMP BL,01H
JZ B1
JNZ B2
B1 : MOV AL,03H
OUT DX,AL
MOV AL,02H
JMP PLAY
B2: CMP BL,02H
JZ C1
JNZ C2
C1: MOV AL,07H
OUT DX,AL
MOV AL,04H
JMP PLAY
C2: CMP BL,03H
JZ D1
JNZ D2
D1: MOV AL,0FH
OUT DX,AL
MOV AL,06H
JMP PLAY
D2: CMP BL,04H
JZ E1
JNZ E2