《微机原理与应用》.doc

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1、《微机原理与应用》课程设计报告电子琴设计专业信息工程班级2004级4班序号14学生姓名指导教师提交日期2007年3月9日一．设计内容编程使小键盘的数字键1，2，3，4，5，6，7作为电子琴按键，输入对应的七个音阶，通过实验箱的喇叭发出声音，并通过七段数码管显示输入音阶；若小键盘输入“R”则返回DOS，结束程序。设计说明：1、对于一个特定的Ｄ/Ａ转换接口电路，CPU执行一条输出指令将数据送入Ｄ/Ａ，即可在其输出端得到一定的电压输出。给Ｄ/Ａ转换器输入按正弦规律变化的数据，在其输出端即可产生正弦波。对于音乐，每个音阶都有确定的频率。

2、各音阶标称频率值及对应的D/A转换器输出数据时间间隔：音阶1234567频率（Hz）261.1293.7329.6349.2392.0440.0493.9时间间隔（us）12010694897970632、产生一个正弦波的数据可取32个（小于亦可），不同频率的区别，可通过调节向Ｄ／Ａ转换器输出数据的时间间隔，例如:发"１"频率为261.1HZ，周期为1/261.1=3.83ms，输出数据的时间间隔为3.83ms/32=0.12ms。定时时间可以由8253配合8255来实现。按下某键后发音时间的长短可以由发出的正弦波的个数多少来控

3、制。经过计算以后，可以得到不同的音阶对应的频率所需要的D/A转换器输出数据的时间间隔如上表所示。完成情况：设计正常实现了题目所要求的功能，当按下小键盘的数字键1，2，3，4，5，6，7键之一时，通过实验箱的喇叭可以发出对应的声音，并通过七段数码管显示输入音阶；若小键盘输入“R”则返回DOS，结束程序。创新之处：实现了编曲以及播放预设曲目的功能，可以对内存存储的歌曲进行更改。按下不同的曲目播放键（本设计为A,B键）时可以播放预设的歌曲，在内存允许的情况下，可方便地修改程序，添加预设曲目。二．元件和仪器使用TPC2003A实验仪器一

4、套（包括以下器件）8253计数器芯片8255并行接口芯片D/A转换器：DAC0832喇叭8279芯片及数码管，小键盘接线若干三．设计原理及思路硬件设计：程序运行后，8279处于查询键盘输入状态，当有按键按下时，对按键进行判断，然后将判断所得结果转换为相应的按键对应LED字码，通过数码管输出显示。同时根据不同的按键，驱动8253和8255芯片，，DAC0832芯片作出不同的反应。发出按键所对应的音阶，或是播放预设的歌曲或是对歌曲进行编辑。工作原理框图如下：8279查询键盘输入播放预设歌曲退出程序判断音阶并发出相应声音对歌曲进行编辑

5、根据不同的输入作出不同的反应当有输入时，进行判断并显示硬件连接如下图所示：8279键盘在一个扩充板上，用一根20芯扁平电缆与实验台上扩展插头J7相连。重要芯片的功能说明如下：8279键盘/显示器接口芯片：8279是专用的键盘/显示器控制芯片，能对显示器自动扫描，能识别键盘上按下键的键号；可充分提高CPU的工作效率。通过对芯片的各个工作状态的设定（如键盘/显示器工作方式，程序时钟等），可以方便地按程序的需要实现键盘/显示器之间数据的交换。8253计数器芯片：8253计数器芯片可以方便地实现各类计数并在输出端口输出相应需要的信号。通

6、过不同工作方式的设定，可以得到程序需要的计数效果和输出信号。在这个程序中8253工作于方式0，对预置数进行计数，计数完毕后输出由低电平转换为高电平。实现监控。8255并行接口芯片：8255并行接口芯片是很常用的一种接口芯片，可以方便地实现数据的并行传送。8255一共有A,B,C三个端口，可以根据不同的设定实现不同的输入输出功能。在数据的传送过程中还可以随时根据需要对传输的数据进行查询。在这个程序中8255的功能设定比较简单，只设为A口输入，以对8253的输出进行监控。D/A转换器DAC0832：DAC0832是一种很常用的数字/

7、模拟信号转换芯片，它可以很方便地将输入的数字信号转换为相应的模拟信号。在这个程序中，它将程序送过来的正弦波数字信号转换为对应的模拟信号并送到喇叭处使喇叭发出相应的声音。软件设计：主程序的流程图如下：否否否否否否是是是是是是跳到播放预设音乐A程序段调用键盘输入判断子程序，判断输入退出程序调用发音子程序，发出音阶提示出错，返回初始界面跳到播放音乐程序段跳到播放预设音乐B程序段初始化8279芯片跳到重设音乐程序段开始是否‘R’键？输入是否超出范围？是否‘B’键？是否‘A’键？是否‘8’键？是否‘0’键？重设音乐程序段流程图：否是将音乐

8、存储段起始地址赋给DI调用键盘输入程序，查询并判断输入键存储地址加1将键盘输入存入音乐存储段结束编曲，回到初始界面否是输入是否超出范围？提示出错，返回初始界面输入结束？播放音乐程序段（可重设音乐，预设音乐A,预设音乐B）流程图：否是将要播放的音乐的首地址送给DI