TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"概述1\o"CurrentDocument"一設計內(nèi)容與要求1\o"CurrentDocument"二設計思想1\o"CurrentDocument"三設計所用芯片及工作原理2\o"CurrentDocument"四系統(tǒng)連線圖2\o"CurrentDocument"五連線圖說明3\o"CurrentDocument"六程序流程圖3\o"CurrentDocument"七程序源代碼5\o"CurrentDocument"八設計過程中遇到的問題及解決方法1111九設計心得11電子琴概述《匯編語言與微機原理》是計算機各專業(yè)一門重要的基礎課，是必修的核心課程之一，對于訓練學生掌握程序設計技術，熟悉上機操作和程序調(diào)試技術都有重要作用。因此該課程在整個教學計劃中占有重要地位。本課程的目的和要求是：1、應使學生掌握8086/8088宏匯編語言程序設計的基本方法和技巧，能夠運用8086/8088宏匯編語言編寫應用程序。提高學生分析問題、解決問題的能力以及實際動手能力。2、應使學生基本掌握匯編語言程序設計的基本理論，方法和技巧，正確地使用結構化、模塊程序設計技術。注意培養(yǎng)學生良好的程序設計風格。3、應使學生比較熟練地使用調(diào)試工具DEBUG調(diào)試8086/8088匯編語言程序。注意提高學生的調(diào)試能力。4、注意與前后相關課程的關系。使學生對前導課程有進一步的理解，同時為學習后繼課程打好基礎。一、設計內(nèi)容與要求編寫一實現(xiàn)電子琴的程序，并實現(xiàn)若干擴展功能。基本功能：用8257鍵盤輸入對應的七個音階，通過實驗箱的喇叭發(fā)出聲音，并通過七段數(shù)碼管顯示輸入音階；擴展功能：1、錄音：記錄所彈奏曲目2、放錄音：任意時刻重放最新記錄曲目3、在程序中可預設一曲目，按一鍵實現(xiàn)播放該曲目。4、在播放錄制曲目或預設曲目時，按8279鍵盤上任意鍵可以暫停播放，再按一次從暫停處繼續(xù)播放。5、程序運行時有友好的用戶介面二、設計思想在本次課程設計中，根據(jù)復雜程序設計思想一一模塊化程序設計，分析和確定程序總體設計目標：電子琴基本功能及部分擴展功能后，將總體目標劃分為若干模塊。程序設計的思路按以下順序進行：1、分析與確定程序總體設計目標2、將總體目標劃分為若干模塊3、定義每個模塊的具體任務，明確它與其他模塊間的通信方式4、編寫源程序，進行調(diào)試，包括：A）簡單電子琴主程序結合實驗指導書的兩程序，將其分為5個子程序，實現(xiàn)簡單的播放和顯示音階的功能。B）錄音子程序?qū)崿F(xiàn)記錄彈奏曲目并播放的功能。首先由9觸發(fā)，將輸入的音階存入緩存區(qū)song中，輸入的同時可以發(fā)聲和顯示。當再次按9時錄制完成。C）放音子程序本子程序?qū)崿F(xiàn)放音功能。首先從8279鍵盤讀出鍵碼，判斷，如果鍵碼不是1—8即回到程序開始，如果是，即求出相應的時間常數(shù)的序號，取60次32個正弦波數(shù)據(jù)，播放32個數(shù)據(jù)，組成一個正弦波。播放60次后，從PORT1中取出值到AL，和1相與，判斷是否有按鍵，如果有就進入死循環(huán)，直到下次按鍵為止。放歌子程序調(diào)用放音子程序。暫停子程序在樂曲播放過程中，每調(diào)用一次MUSIC，就從PORT1中取出AL，檢測AL個數(shù)，即每次發(fā)音后按鍵盤的次數(shù)。當檢測到AL為1時，即按了一次任意就使程序進入一個死循環(huán)，不發(fā)音，到此實現(xiàn)了暫停，然后再次按動任意鍵時，AL就為2,不為1，所以程序跳出死循環(huán)，繼續(xù)從斷開處調(diào)用樂曲，繼續(xù)播放。G)源程序整體程序開始，顯示提示信息，對緩存區(qū)、8279初始化。接著調(diào)用發(fā)音子程序，鍵盤子程序，在把AL送緩存區(qū)，實現(xiàn)發(fā)音和顯示。接著對9鍵、0鍵、f鍵、r鍵進行逐個判斷，當9按下時，調(diào)用錄音子程序。當按下0時，播放錄制的曲目。當按下f鍵時，播放程序中預設的曲目。當檢測到r時，退出到DOS狀態(tài)。當每一個都檢測不到時，退回到調(diào)用發(fā)音子程序，繼續(xù)發(fā)音顯示。從而實現(xiàn)有擴展功能的電子琴。5、模塊連接，形成完整的程序三、設計所用芯片工作原理(1)對于一個特定的D/A轉(zhuǎn)換接口電路，CPU執(zhí)行一條輸出指令將數(shù)據(jù)送入D/A，即可在其輸出端得到一定的電壓輸出。給D/A轉(zhuǎn)換器輸入按正弦規(guī)律變化的數(shù)據(jù)，在其輸出端即可產(chǎn)生正弦波。對于音樂，每個音階都有確定的頻率。各音階標稱頻率值：音附?◎8。領率(單位:H28261.1^293.p329.口p349.為392.0+440.0p493.9為應11也聃12叩10^沖8卯(2)產(chǎn)生一個正弦波的數(shù)據(jù)可取32個(小于亦可)，不同頻率的區(qū)別，可通過調(diào)節(jié)向D/A轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)的時間間隔，例如:發(fā)”1”頻率為261。1HZ,周期為1/261.1=3.83ms，輸出數(shù)據(jù)的時間間隔為3.83ms/32=0.12ms.定時時間可以由8253配合8255來實現(xiàn)。按下某鍵后發(fā)音時間的長短可以由發(fā)出的正弦波的個數(shù)多少來控制。本程序中設置默認長度為60個正弦波。四、系統(tǒng)連線圖(1)8253和8255連接如下1NHZCLIOOUT0GATE0CSiSCiH1NHZCLIOOUT0GATE0CSiSCiH?1J82532：：：SK■1FABC￡DAL：08Z12*^huh五、連線圖說明計時器8253使用8279芯片的鍵盤控制器，8279鍵盤在一個擴充板上，用一根20芯扁平電纜與實驗臺上擴展插頭J7相連。并行控制器8255六、程序流程圖(1)主程序流程圖(2)發(fā)音子程序流程圖從顯示緩沖區(qū)取出鍵碼根據(jù)鍵碼得到顯示碼送8279顯示六位是否顯示完*丫

返回(3)鍵盤顯示子程序流程圖(4)顯示子程序流程圖N(5)錄音子程序流程圖(6)放錄音子程序流程圖七、程序源代碼STACK1SEGMENTPARASTACK'STACKDB50DUP(0)STACK1ENDSCODESEGMENTMAINPROCFARASSUMECS:CODE,DS:DATAMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,OFFSETMSGMOVAH,9INT21H;顯示提示信息CLIMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVSEC1,0MOVSEC2,0MOVMIN1,0MOVMIN2,0MOVHOUR1,0MOVHOUR2,0;顯示緩存區(qū)初始化MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAX,CSMOVDS,AXMOVDX,PORT1MOVAL,0D3H;11010011清除命令特征位OUTDX,AL;8279CLEARMOVAL,2AH;0010101042分頻，內(nèi)部使用1MHZ/42的頻率OUTDX,AL;8279CLOCKMOVAL,40HOUTDX,AL;READFIFORAMCOMMANDMOVAL,00H;8個字符顯示，左入口。編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定。OUTDX,AL;KEYBORDDISPLYMODEMOVAL,80H;寫入的存儲單元地址為0000OUTDX,AL;WRITERAMCOMMANDCALLMUSIC;發(fā)音CALLKEYBORD;CALLKEYBORDANDDISPLYNEXT2:MOVHOUR2,ALMOVHOUR1,ALMOVMIN2,ALMOVMIN1,ALMOVSEC2,ALMOVSEC1,AL;鍵盤碼存入顯示緩沖區(qū)CMPAL,9HJZRECMPAL,0HJZOUTPUTCMPAL,15JZFUCMPAL,13H;'R'COMMANDJNZLP1MOVAX,4C00H;QUITTODOSINT21HLP1:JMPKEY1RE:CALLRE0;錄音JMPLP1OUTPUT:CALLOUTPUT0;放錄音JMPLP1FU:CALLOUTPUT1JMPLP1MAINENDPRE0PROCNEAR;錄音子程序MOVDX,OFFSETMSGPLAYMOVAH,9INT21H;顯示錄音提示信息LEASI,SONGCALLKEYBORDMOVHOUR2,ALMOVHOUR1,ALMOVMIN2,ALMOVMIN1,ALMOVSEC2,ALMOVSEC1,AL;鍵盤碼存入顯示緩沖區(qū)CALLMUSICCALLDISPMOV[SI],AHCMPAH,9JZQRE0INCSIJMPRMOVDX,OFFSETMSGENDMOVAH,9INT21H;顯示錄音提示信息RETRE0ENDPOUTPUT0PROCNEAR;放錄音子程序MOVDX,OFFSETMSGPLAY1MOVAH,9INT21H;顯示PLAY提示信息LEASI,SONGMOVAL,[SI]CMPAL,9JZQRE1MOVHOUR2,ALMOVHOUR1,ALMOVMIN2,ALMOVMIN1,ALMOVSEC2,ALMOVSEC1,AL;鍵盤碼存入顯示緩沖區(qū)CALLDISPMOVAL,AHCALLMUSICINCSIJMPOUMOVDX,OFFSETMSGEND1MOVAH,9INT21H;顯示PLAYEND提示信息RETOUTPUT0ENDPOUTPUT1PROCNEAR;放歌子程序MOVDX,OFFSETMSGPLAY1MOVAH,9INT21H;顯示PLAY提示信息LEASI,SONG1MOVAL,[SI]CMPAL,-1JZQRE2MOVHOUR2,ALMOVHOUR1,ALMOVMIN2,ALMOVMIN1,ALMOVSEC2,ALMOVSEC1,AL;鍵盤碼存入顯示緩沖區(qū)CALLDISPMOVAL,AHCALLMUSICINCSIJMPOU1MOVDX,OFFSETMSGEND1MOVAH,9INT21H;顯示PLAYEND提示信息RETOUTPUT1ENDPKEYBORDPROCNEAR;鍵盤子程序MOVDX,PORT1MOVAL,0D1HOUTDX,AL;CLEARDISPLAYCALLDISPMOVDX,PORT1INAL,DX;讀狀態(tài)ANDAL,07H;判斷是否有按鍵JZWREPKEYN:;下一次的按鍵MOVDX,PORT0INAL,DX;讀數(shù)據(jù)MOVBL,ALANDAL,07HANDBL,38HMOVCL,03SHRBL,CLCMPBL,00HJNZLINE1ADDAL,08HJMPQUIT1CMPBL,01HJNZLINE2JMPQUIT1ADDAL,10HRETKEYBORDENDPDISPPROCNEAR;顯示子程序PUSHSIPUSHCXPUSHDXMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,PORT1MOVAL,90HOUTDX,AL;寫地址為0000的顯示緩存區(qū)命令，每次寫入后地址自動加1MOVSI,OFFSETSEC1MOVCX,0001MOVBX,OFFSETLEDCLDLODSBMOVAH,ALXLAT;鍵盤碼轉(zhuǎn)顯示碼MOVDX,PORT0OUTDX,AL;顯示LOOPDISP1POPDXPOPCXPOPSIDISPENDPMUSICPROCNEAR;發(fā)音子程序PUSHSICMPAL,1JLQUITCMPAL,8JGQUIT;若不在’1'-'8'之間轉(zhuǎn)QUIT,不發(fā)音MOVNUM,AL;求出相應的時間常數(shù)的序號MOVCX,60;取60次32個正弦波數(shù)據(jù)MOVSI,0MOVAL,DATA1[SI];取正弦波數(shù)據(jù)MOVDX,IO0832AOUTDX,AL;放音CALLDELAY；調(diào)延時子程序INCSICMPSI,32;是否取完32個數(shù)據(jù)JLLLL;若沒有，則繼續(xù)LOOPDDD;總循環(huán)次數(shù)60是否完，沒有，則繼續(xù)MOVDX,PORT1;掃描實現(xiàn)任意鍵暫停INAL,DX;讀狀態(tài)ANDAL,01H;判斷是否有按鍵JNZFFF;;按鍵延時JMPQUITFFF:MOVCX,60JMPDPOPSIRETMUSICENDPDELAYPROCNEAR;延時子程序CCC:MOVBX,OFFSETTIMEMOVDX,IO8253B;置8253通道0為方式0工作MOVAL,10HOUTDX,ALMOVDX,IO8255B;^8255A口輸入MOVAL,9BHOUTDX,ALMOVAL,NUM;取相應的時間常數(shù)XLATMOVDX,IO8253AOUTDX,AL;向8253通道0輸出KKK:MOVDX,IO8255AINAL,DX;從8255A口讀一字節(jié)TESTAL,01;判PA0口是否為1JZKKK;若不為1,則轉(zhuǎn)KKKRET;子程序返回DELAYENDPCODEENDSENDSTART八、設計過程中遇到的問題及解決方法1.主程序簡單電子琴功能主程序要求完成的功能有：電子琴簡單功能實現(xiàn)以及利用由8279芯片控制的小鍵盤（含數(shù)碼管、鍵盤陣列）實現(xiàn)控制電子琴。主程序由電子琴實驗和鍵盤控制實驗的兩個程序有機組成，兩個程序簡單拼湊在一齊是不能實現(xiàn)的。經(jīng)過實際調(diào)試和修改，將原電子琴程序改為2個子程序：music（實現(xiàn)播放音階）和delay（實現(xiàn)播放音階時延時）；將原鍵盤控制程序改為1個主程序：key1、keybord（鍵盤掃描及輸入）和disp（顯示）。各個子程序通過寄存器al通信，31存有當前輸入的鍵盤碼，同時為music、disp兩子程序服務。調(diào)試后，主程序能實現(xiàn)課程設計要求的功能，并且界面清晰、操作容易。2.源程序整體功能將各子程序調(diào)試完成后，進行最后的源程序整體功能調(diào)試。調(diào)試過程中我們注意到：程序模塊化（功能分為若干子程序）能使源程序清晰，調(diào)試簡單