《微机原理与应用》课程设计-电子音乐播放器

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1、《微机原理与接口技术》设计性实验报告电子音乐播放器一、课程设计的目的和意义学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术，学会针对不同的要求设计汇编程序代码，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锻炼。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理解，使自己的设计水平和对所学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、设计要求利用8254作为音阶频率发生器，应先对至少两段音乐进行编码后存入音符表，并建立好音阶表，每段音符长度不能少

2、于60个，每首连续播放3遍后，自动播放下一段音乐，几段音乐播完后，循环播放，直到有键盘输入任意字符时停止，并且使用8255作为控制开关的并行输入接口，输入开关选择的音乐控制信号。三、设计总框图四、设计设计思路说明：第13页《微机原理与接口技术》设计性实验报告电子音乐播放器属于接口电路的连接使用，本设计是以8254芯片为核心的发生系统。8086CPU在形成系统总线后，通过和8254及8255的连接使用可以很好的驱动扬声器发音。系统初始化后，8255通过B通道，从控制开关读取所需的控制字，并送入8086C

3、PU中进行判断，选择不同的播放音乐。使8254的通过0号计数器工作在“频率发生器”方式3，向发生器发出不同频率的方波。当给定不同的计数初值时可以使扬声器发出不同频率的音响。五、程序流程图开始读取音符频率播放音乐读取选择信号Y播放song1是1H吗？H键吗？YN播放song2是2H吗？Y是4H吗？播放song3NNNCX=0YN键盘是否输入？Y结束第13页《微机原理与接口技术》设计性实验报告六、接口电路原理图1、8254的基本知识8254占用4个端口，3个定时器各占1个，控制端口占1个。8254的内部结

4、构如图所示，它主要包括以下几个主要部分：8254的内部结构（1）．数据总线缓冲器实现8254与CPU数据总线连接的8位双向三态缓冲器，用以传送CPU向8254的控制信息、数据信息以及CPU从8254读取的状态信息，包括某时刻的实时计数值。（2）．读/写控制逻辑控制8254的片选及对内部相关寄存器的读/写操作，它接收CPU发来的地址信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。（3）．控制字寄存器在8254的初始化编程时，由CPU写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。（4

5、）．计数通道0#、1#、2#：这是三个独立的，结构相同的计数器/定时器通道，每一个通道包含一个16位的计数寄存器，用以存放计数初始值，一个16位的减法计数器和一个16位的锁存器，锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化，在接收到CPU发来的读计数值命令时，用以锁存计数值，供CPU读取，读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1计数器变化。第13页《微机原理与接口技术》设计性实验报告（5）．8254外部引脚8254芯片是具有24个引脚的双列直插式集成电路芯片，其引脚分布如图所示。8254芯片的24个引脚分为

6、两组，一组面向CPU，另一组面向外部设备，各个引脚及其所传送信号的情况，介绍如下：1．D7~D0：双向、三态数据线引脚，与系统的数据线连接，传送控制、数据及状态信息。2．：来自于CPU的读控制信号输入引脚，低电平有效。3．：来自于CPU的写控制信号输入引脚，低电平有效。4．：芯片选择信号输入引脚，低电平有效。8254的引脚（6）.8254端口地址8254端口地址（7）.8254功能8253A既可作定时器又可作计数器：第13页《微机原理与接口技术》设计性实验报告①计数：计数器装入初值后，当GATE为高电

7、平时，可用外部事件作为CLK脉冲对计数值进行减1计数，每来一个脉冲减1，当计数值减至0时，由OUT端输出一个标志信号。②定时：计数器装入初值后，当GATE为高电平时，由CLK脉冲触发开始自动计数，当计数到零时，发计数结束定时信号。除上述典型应用外，8253A还可作频率发生器、分频器、实时钟、单脉冲发生器等。(二)、系统设计（1）.控制字8255利用端口B从音乐播放选择端口读入8位数据进行判断，同时8254选择通道0，方式3，二进制，先读低位/后高位读数。则输入的控制字为：MOVDX,D8255_MOD

8、EMOVAL,10000010BOUTDX,ALMOVDX,D8254_MODEMOVAL,00110110BOUTDX,AL（2）.演奏单音符8254芯片（口地址为40H—43H）的0号计数器工作在方式3作为频率发生器发出方波。每一个音符对应一个频率，将与一个频率对应的计数初值写入0号计数器，扬声器就可以发出相应的音调。由于本实验采用的时钟是8086CPU时钟，其频率可选为1MHZ。故计数初值的计算公式如下：计数初值=1M/输出频率1MHZ转换为16进