微型计算机接口技术设计报告(简易电子琴设计).doc

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1、32项目名称简易电子琴设计姓名：学号：班级：日期：32第一部分设计任务3第二部分设计原理3第三部分硬件设计41．硬件设计方案4相关硬件结构及原理说明:62、硬件设计方案论证8第四部分软件设计91、软件设计思想92.软件流程图9系统测试结果分析：16第六部分：结论20附录：21（1）参考资料21（2）元件清单21（3）遇到的问题与解决方法21（4）程序清单22（5）课程体会3032第一部分设计任务基于汇编语言,设计出一个有菜单栏的方便使用的电子琴程序,使得软件用起来即舒适又方便。本次硬件课程设计的任务和要求是通过居于8255A芯片和8253芯

2、片上的电路设计和电路连接并通过对它们进行编程实现一个具有可播放音乐和弹奏电子琴的基本功能的小器件。该器件不仅具有基本的弹奏功能（输入不同的键能发出不同频率的声音即音符），还可以根据用户的喜好播放歌曲。软件的基本功能：a.设计dos界面的基本菜单，为用户提供可视化界面。b.以计算机键盘模拟真实琴键，发出标准8个低音。c.自动播放音乐，让用户选择不同的音乐进行播放。第二部分设计原理现实生活中音乐的每一个音频都有其对应的频率，如“1”对应的发音频率有262(低音)，524(高音)两种频率。基于上述原理，我们将8255A芯片的A端口作为输出端口，而

3、8253的时钟输入引脚CLK0与相应的时钟发生器相连接，8253的0通道的OUT0信号与8255A的PC1通过与门以后与蜂鸣器相连接，从而驱动并控制蜂鸣器发音的发音和终端：当PC1为“1”时蜂鸣器连通，能够发出声音；当PC1为“0”时蜂鸣器被中断，不能发出声音。这样，我们在硬件上实现了通过8255A芯片输入设备的输入信号并通过它传送给8253，让8253进行相应的处理后输出给蜂鸣器的功能。32我们要通过对8255A的初始化和编程控制它的相关工作，使其能够实现上面提到的相应功能。然后，我们对8253进行编程，使其初始化，并根据从8255A芯片

4、传递来的信息的种类为8253的运行编写不同的程序段，使其在运行中根据8255A芯片传递来的信息的不同执行不同的程序（输出不同的音频）。相关频率对应表如下所示：键值01H02H03H04H05H06H07H08H音符1234567中止频率(高)5245886606987848809881048频率(低)262294330347392440494524第三部分硬件设计1．硬件设计方案32PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA0A1PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2P3PB0PB1PB24039383736353433323130292

5、8272625242322211234567891011121314151617181920D0D1D2D3D4D6D7IORIOW280H288HPA4PA5PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB3D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0Out0GATE0GNDVccWRRDCSA1A2CLK2OUT2GATE2CLK1‘GATE1OUT12423222120191817161514131234567891011128255A8253PC总线1MHZ与门扬声器..32总体线路图相关硬件

6、结构及原理说明:读/写控制逻辑数据缓冲器端口B端口C（下半部分）端口C（上半部分）端口AB组控制A组控制8255A的内部结构C口低位：1=输入，0=输出端口B：1=输入，0=输出B组方式：0=方式01=方式1C口高位：1=输入，0=输出端口A:1=输入，0=输出00=方式001=方式11x=方式2方式选择控制字标志1D6D5D4D3D2D1D0328255的方式选择控制字RDA0WRGNDVCCCLK0GATE0OUT0CSA1D0~D7内部总线计数器#2计数器#1计数器#0控制字寄存器ggggggg读/写逻辑数据总线缓冲器8253内部结构

7、图WRCLKGATE32OUT42424计数长度选择00-将计数器中的数据所存与缓冲器01-只读写计数器低8位10-计数器高8位11-计数器低8位，在读写计数器高8位工作方式选择：000-方式0001-方式1X10-方式2X11-方式3100-方式4101-方式5计数器选择1-BCD计数0-二进制计数D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD8253方式3下的波形8253工作方式控制字2、硬件设计方案论证1.8255A和8253配合构成音频发生器。8255A的PA0口控制扬声器的开关，8253控制扬声器的发声

8、频率。2.PC机的键盘数字键对应电子琴的8个琴键和2功能键（’q’退出’，’p’音乐播放键）。323.8255A门控信号与8253的频率控制信号经与门后驱动扬声器发出各种音频和音