鍵盤鋼琴匯編語言程序設(shè)計(jì)—微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)

1、學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：xxxxxxxxxxx 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題題 目目鍵盤鋼琴匯編語言程序設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院院自動(dòng)化學(xué)院 專專 業(yè)業(yè)自動(dòng)化專業(yè) 班班 級(jí)級(jí)xxxxxxxx 姓姓 名名xxxxxx 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師xxxxxx 2012 年01 月12日 3 2 1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： xxxxxxxx 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： xxxxxxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： xxxxxxxx 工作單位：工作單位： xxxxxxxxxxxx 題題 目目: : 鍵 盤 鋼 琴 匯 編 語 言 程 序 設(shè) 計(jì) 初始條件：初始條件： 采用16 位微處理器 8086 cpu

2、 以及86 系列微型計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)； 軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)為多功能微型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件mfs 中的微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)集成環(huán)境mf2kp， 仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)為proteus 軟件。 要求完成的主要任務(wù): 設(shè)計(jì)匯編語言程序，實(shí)現(xiàn)鍵盤鋼琴功能，具體功能要求如下： （1）在鍵盤上自定義若干鍵對(duì)應(yīng)鋼琴鍵； （2）單擊鋼琴鍵，計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)音階，發(fā)聲時(shí)間自定義； （3）單擊”esc”鍵退出程序。 音階與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示： 音符 45671234567 頻率/hz 175196220247262294330349392440494523587659 根據(jù)功能要求繪制程序流程圖、編寫完整的匯編語言程序并上機(jī)調(diào)試： 撰寫

3、課程設(shè)計(jì)說明書。課程設(shè)計(jì)說明書的撰寫格式如下： （1）設(shè)計(jì)說明書包括封面、任務(wù)書（指導(dǎo)老師提供）、正文、參考文獻(xiàn)（3 5 篇）、附錄（程序清 單，要求有注釋）、成績?cè)u(píng)定表（指導(dǎo)老師提供）。 （2）說明書正文包含總體方案論證（功能分析、系統(tǒng)連接圖設(shè)計(jì)或算法說明）；程序流程圖設(shè)計(jì)及其 說明、軟件設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題說明；程序調(diào)試說明、結(jié)果記錄及分析；課程設(shè)計(jì)收獲及心得體會(huì)。 （3）同一選題若為合作完成，設(shè)計(jì)說明書中需注明本人承擔(dān)的設(shè)計(jì)部分。 時(shí)間安排: （本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2012 年1 月4 日-13 日，歷時(shí)一周半） 周次具體時(shí)間設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 月 4 日 指導(dǎo)老師就課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排

4、、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等作具 體介紹。強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)期間紀(jì)律要求。學(xué)生確定選題，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容及 要求。 1 月 5 日根據(jù)選題查閱資料，完成方案的初步設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)原理及算法。 第 一 周 1 月 6 日繪制系統(tǒng)硬件接線圖（接口應(yīng)用設(shè)計(jì)題必須）以及程序流程圖。 1 月 9 日學(xué)生根據(jù)程序流程圖，編寫程序代碼。 1 月 10 日仿真調(diào)試、修改。 1 月 11 日 學(xué)生結(jié)合程序流程圖解釋說明設(shè)計(jì)思路與算法；指導(dǎo)老師檢查程序運(yùn)行 效果，并就結(jié)果進(jìn)行評(píng)分。 1 月 12 日學(xué)生撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。 第 二 周 1 月 13 日上交課程設(shè)計(jì)說明書，以及答辯。 指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 年年 月月 日日 系主任（或

5、責(zé)任教師）簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年年 月月 日日 目 錄 引引 言言 .1 1 1 1 設(shè)計(jì)意義及要求設(shè)計(jì)意義及要求 .2 2 1.1 設(shè)計(jì)意義.2 1.2 設(shè)計(jì)要求.2 2 2 總體方案論證總體方案論證 .3 3 2.1 按鍵與音調(diào)頻率值的對(duì)應(yīng).3 2.2 揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)分析.5 2.3 發(fā)聲時(shí)間.6 3 3 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) .7 7 3.1 主程序設(shè)計(jì)及其流程圖.7 3.2 子程序設(shè)計(jì)及其流程圖.8 3.2.1 計(jì)算頻率值的子程序 fifre.8 3.2.2 發(fā)聲子程序 sound.9 3.2.3 延時(shí)子程序 delay.10 4 4 結(jié)果分析結(jié)果分析 .1111 4.1 程序

6、調(diào)試與改進(jìn).11 4.2 結(jié)果記錄及分析.12 心得與體會(huì)心得與體會(huì) .1313 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .1414 附錄附錄 程序代碼程序代碼 .1515 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 1 引 言 匯編語言是一種功能很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)語言，也是利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接 控制硬件的語言。匯編語言，作為一門語言，對(duì)應(yīng)于高級(jí)語言的編譯器，需要一個(gè)“匯 編器”來把匯編語言原文件匯編成機(jī)器可執(zhí)行的代碼。 高級(jí)的匯編器如 masm，tasm 等等為我們寫匯編程序提供了很多類似于高級(jí)語言的特 征，比如結(jié)構(gòu)化、抽象等。在這樣的環(huán)境中編寫的匯編程序，有很大一部分是面向匯編 器的偽指令，已經(jīng)類同于高級(jí)語言。

7、而此次的微機(jī)原理與接口技術(shù)（基于 16 位機(jī)） 的課程設(shè)計(jì)正是利用這個(gè)學(xué)期所學(xué)的匯編語言來設(shè)計(jì)一個(gè)鍵盤鋼琴的應(yīng)用程序，要求該 匯編語言程序能實(shí)現(xiàn)鍵盤鋼琴的功能，就是在鍵盤上按下自定義的按鍵之后，可以從主 板的蜂鳴器上發(fā)出一定頻率的音調(diào)，而這些音調(diào)的頻率都是相應(yīng)音階的特征頻率，故發(fā) 出的聲正好就是音樂的各個(gè)音階聲調(diào)。 通過這個(gè)應(yīng)用程序，按照音樂的譜子連續(xù)地按下相應(yīng)按鍵，就可以像鋼琴那樣發(fā)出 音樂來，但是局限于揚(yáng)聲器的原因，所發(fā)出的音樂沒有真正的鋼琴那樣美妙。但是現(xiàn)在 的一些鍵盤鋼琴的軟件已經(jīng)能驅(qū)動(dòng)聲卡，來獲得更好更逼真的鋼琴音樂效果了。 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 2 3 2 1 1

8、設(shè)計(jì)意義及要求 1.1 設(shè)計(jì)意義 鍵盤鋼琴，電腦鍵盤代替鋼琴鍵演奏鋼琴樂曲。最原始、也是最流行的版本，音符 以 abcdegf 為編排。讓不懂音樂的網(wǎng)友可以快速上手，其體積小，簡單方便、易傳播， 因此在網(wǎng)上普及率最高。 鍵盤鋼琴讓人可以在閑暇時(shí)刻，可以小小地娛樂一下，增加生活的樂趣。由于一架 鋼琴過于昂貴，對(duì)于一般的普通工薪階層的人來說，還是很難接觸到鋼琴的，而鍵盤鋼 琴的出現(xiàn)正好讓那些業(yè)余愛好者，既滿足的對(duì)鋼琴音樂藝術(shù)的追求，也更廉價(jià)和便捷。 對(duì)于初學(xué)音樂的人來說，這樣的鍵盤鋼琴軟件更是訓(xùn)練的好助手，可以幫助你迅速熟悉 各音階音調(diào)和旋律節(jié)奏。因此，這樣的軟件也很多版本，有專業(yè)版，也有簡單的

9、flash 版，當(dāng)然也有此次課設(shè)要求設(shè)計(jì)的簡陋版。專業(yè)版能提供多種樂器音色、錄放功能、音 符顯示。不太好的地方是鍵盤要按下去才發(fā)音，沒有延時(shí)，彈起來不太就手。flash 版音 色也比較好，提供了多鍵位，也可以自定義鍵位。 1.2 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)匯編語言程序，實(shí)現(xiàn)鍵盤鋼琴功能，具體要完成的設(shè)計(jì)任務(wù)如下： （1） 在鍵盤上自定義若干鍵對(duì)應(yīng)著鋼琴鍵； （2） 單擊鋼琴鍵，計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的音階，發(fā)聲時(shí)間自定義； （3） 單擊“esc”鍵退出程序 音階與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示： 音符 45671234567 頻率/hz 175196220247262294330349392440494523587659

10、 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 3 2 總體方案論證 2.1 按鍵與音調(diào)頻率值的對(duì)應(yīng) 設(shè)計(jì)此匯編語言程序，要實(shí)現(xiàn)鍵盤鋼琴，首先是按鍵的自定義設(shè)計(jì)，因?yàn)轭}中要求 設(shè)計(jì)的按鍵音調(diào)音階有十四個(gè)，但是從網(wǎng)上查資料得知，各音階與其相應(yīng)頻率有如表 1-1 所示的關(guān)系。 表 1-1 音階與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系 單位：hz 從表中可知：高低音之間有著大約兩倍的關(guān)系，這樣就很方便數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存了，只需 要將其中一個(gè)音度的頻率值存儲(chǔ)下了，再進(jìn)行二倍關(guān)系的換算即可得到倍低音、低音、 中音、高音、倍高音五種音度的音調(diào)頻率值。 因?yàn)轭}目中主要是對(duì)低、中、高音的要求，在這里就以低音為基準(zhǔn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)值和換算 其他音調(diào)頻率值，由

11、表 1-1 中得知低音音符 1 2 3 4 5 6 7 的音調(diào)頻率分別為 131、147、165、175、196、220、247。其中，中音各音調(diào)的頻率是相應(yīng)低音音調(diào)頻率的 兩倍， 高音各音調(diào)頻率是低音的四倍的。又因?yàn)榈鸵舻念l率值最大為 247，正好小于一 個(gè)無符字節(jié)數(shù)值的最大值 255，因此，只需要在程序的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)安排七個(gè)字節(jié)來存放頻率 數(shù)據(jù)，即： freq db 131,147,165,175,196,220,247 這樣，不僅節(jié)省了存儲(chǔ)空間，而且降低了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度。 考慮到字母鍵盤一共也只用 26 個(gè)，就不對(duì)所有音調(diào)都進(jìn)行字母鍵盤的按鍵定義了， 只補(bǔ)齊題目中所缺的高音和低音，共 2

12、1 個(gè)音階。則可以按如下表 1-2 中的對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè) 置 21 個(gè)按鍵分別對(duì)應(yīng)著低、中、高三種音度的各音調(diào)的頻率值。由于字母所對(duì)應(yīng)的 a11022044088017603520 b12324749498819753950 c131262523104620934186 d147294587117523494698 e165330659131826375277 f175349698139727945587 g196392784156831366271 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 4 ascii 碼并不是連續(xù)的，因此在這里就將其的 ascii 碼存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)區(qū)，然后根據(jù)變址尋址 的方式 表

13、1-2 音階頻率與自定義按鍵的對(duì)應(yīng)表 對(duì)字母按鍵的 ascii 碼進(jìn)行地址編碼，可以將字母的 ascii 碼的按表 1-2 的順序存放，即： keys db qwertyu , asdfghj , zxcvbnm 這樣看來，就是將這些 ascii 碼值分出三類，分別為低音類、中音類、高音類。 根據(jù)輸入 key 的 ascii 碼值利用一個(gè) 21 次的 loop 循環(huán)就可以找到對(duì)應(yīng)的偏移地 址，再將所得的偏移地址減去首地址的偏移地址得到該 key 的地址相對(duì)值，再把該相對(duì) 值與 6 和 13 大小判斷偏移地址的所屬類別（小于等于 6 為低音類，大于 6 小于等于 13 為中音類，大于 13 為高

14、音類） 。 知道 key 的所屬類別，就知道基準(zhǔn)頻率值應(yīng)該乘以多大的倍數(shù)才是該 key 的真正 的頻率值，低音類倍數(shù)為 1，中音類倍數(shù)為 2，高音類倍數(shù)為 4。 接下來還要確定是哪個(gè)基準(zhǔn)頻率值，由于已經(jīng)知道所屬類別，如果是低音類則就是 地址相對(duì)值，如果是中音類，則地址相對(duì)值要減去 7，顯然高音類則減去 14，就得到了 一個(gè) 0 至 6 的編碼，再由換碼指令 xlat 對(duì)頻率數(shù)據(jù) freq 進(jìn)行換碼，可以很快得到該 key 的對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率值。 最后是將得到的基準(zhǔn)頻率值乘以得到的類別倍數(shù)，就得到最后想要的輸入 key 的音 調(diào)頻率值。舉例如下： 輸入按鍵 key 的 ascii 碼值為“d” ，

15、其 ascii 碼是 44h，在一個(gè) 21 次的 loop 循環(huán)下， 可以得到數(shù)據(jù)位 44h 的偏移地址 di，在將該偏移地址 di-首地址的偏移地址 keys=偏移地 址的相對(duì)值 9。 音度音名1234567 131147165175196220247低音頻率/hz 自定義按鍵qwertyu 131*2147*2165*2175*2196*2220*2247*2中音頻率/hz 自定義按鍵asdfghj 131*4147*4165*4175*4196*4220*4247*4高音頻率/hz 自定義按鍵zxcvbnm 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 5 因?yàn)?6913 屬于中音類，基準(zhǔn)頻率值

16、的倍數(shù)為 2。因?yàn)閷儆谥幸纛?key“d”編碼為 9-7=2，在換碼可以知道， “d”對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率值為 165，故最后得到“d”的頻率值為 165*2=330hz。 因此，用此算法得到各個(gè)按鍵的頻率值是可行的。不僅節(jié)省了存儲(chǔ)空間，而且降低 了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度，在程序編寫上可以將這一段寫成子程序，更加使得程序簡潔明 了。 2.2 揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)分析 該程序主要是驅(qū)動(dòng)電腦主板上的揚(yáng)聲器，根據(jù)音階音調(diào)不同的頻率值，來是揚(yáng)聲器 發(fā)出不同的聲音，從而產(chǎn)生想彈鋼琴一樣的感覺，當(dāng)然音質(zhì)是不能相提并論的。 （在這里 需要說明的是，現(xiàn)在大多數(shù)筆記本主板上已沒有這個(gè)揚(yáng)聲器，但是臺(tái)式機(jī)大多還是有的， 在臺(tái)式機(jī)上的

17、效果更好點(diǎn)。 ） 在電路上如下圖 2-1 所示： 圖 2-1 8253 的電路連接圖 在 pc/xt/at 家族中，計(jì)時(shí)器芯片的 3 個(gè)通道都用其專門的功能，通道 2 是用來控制 計(jì)算機(jī)的揚(yáng)聲器的聲音頻率的。通道 2 用于產(chǎn)生頻率信號(hào)，故工作方式在方式 3，計(jì)數(shù)值 為 6a4h=1190，方波輸出頻率為 1.19mhz/1190=1khz,此信號(hào)決定了揚(yáng)聲器的聲調(diào)，而通 道 2 的控制字則為 0b6h，1.19m 約等于十六進(jìn)制 12348ch。 8255(pb1) 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 6 由圖 1-1 可知 8253 的通道 2 計(jì)數(shù)由 8255a 的 pb0 控制，當(dāng) p

18、b0 輸出為高電平的時(shí) 候，是門 gate2 為高電平。此時(shí)，8253 的通道 2 允許計(jì)數(shù)，故通道 2 的輸出方波受 pb0 控制，從而控制揚(yáng)聲器的音調(diào)高低。通道 2 的輸出能否對(duì)揚(yáng)聲器產(chǎn)生持續(xù)控制還取決于 8255a 的 pb1。當(dāng) pb1 為“0”時(shí)，out2 不能通過“與門” ；反之則可通過“與門”控制 揚(yáng)聲器。所以，揚(yáng)聲器發(fā)音時(shí)間的長短取決于 8255a 的 pb1 信號(hào)。另外，cpu 通過 8255a 的 c 口，得知 5283 通道 2 的狀態(tài)和揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)。 由上可知，需要揚(yáng)聲器正常發(fā)聲，需要 8253 和 8255a 的協(xié)同工作，而 8253 的控制 字在網(wǎng)上查的為 4

19、3h，則同過下面的程序來初始化 8253 mov al,0b6h out 43h,al 而通道 2 的端口地址為 42h，由于 n 值一般計(jì)算得出都大于 255，故需要一個(gè)字的寫入， 而又因?yàn)?8253 只有八位數(shù)據(jù)線，故字的寫入需要兩次，一般將 n 值直接給 ax 然后通過 下面的程序即可完成。 out 42h,al mov al,ah out 42h,al 而 8255a 能控制 8253 和揚(yáng)聲器，但是只要 pb0 和 pb1 同時(shí)為高調(diào)平，揚(yáng)聲器就為 開，則對(duì) 8255a 的控制就是在對(duì)揚(yáng)聲器的控制，在網(wǎng)上得知 8255a 的 b 口地址為 61h， 則可以通過下面的程序?qū)崿F(xiàn)揚(yáng)聲器的開

20、與關(guān)。 in al,61h or al,3 ;可以保證 pb0 和 pb1 同時(shí)為高調(diào)平 out 61h,al ;打開揚(yáng)聲器 mov al,ah and al,0fch ;可以保證 pb0 和 pb1 同時(shí)為低調(diào)平 out 61h,al ;關(guān)閉揚(yáng)聲器 2.3 發(fā)聲時(shí)間 因?yàn)橹灰ㄟ^ 8255a 將揚(yáng)聲器打開而不關(guān)閉，那么只要 8253 正常工作，揚(yáng)聲器就會(huì) 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 7 一直發(fā)聲，需要發(fā)聲時(shí)間多長，只需要寫一個(gè)延時(shí)子程序即可，利用 loop 和跳轉(zhuǎn)指令就 可以得到一個(gè)雙循環(huán)程序，在根據(jù)指令時(shí)間依次乘以 loop 循環(huán)的次和跳轉(zhuǎn)指令的跳轉(zhuǎn)次 數(shù)就可以得到想要的延時(shí)時(shí)間

21、。子程序循環(huán)完畢在將揚(yáng)聲器關(guān)閉即可。延時(shí)子程序時(shí)間 的長短就是發(fā)聲時(shí)間的長短。 3 程序設(shè)計(jì) 3.1 主程序設(shè)計(jì)及其流程圖 開始 數(shù)據(jù)初始化(輸入 keys,音符頻率 freq 等) 顯示提示信息 輸入按鍵 key 顯示請(qǐng)輸入正確 key 發(fā)聲子程序 sound 判斷輸入:key 是否為 esc ？ 否 結(jié)束提示語 keys 首地址給 bx 返回 dos 循環(huán)次數(shù) cx=21 結(jié)束 計(jì)算 key 所對(duì)應(yīng)頻率值的子程序 fifre 判斷 key 和bx 是否相等 ？ 否 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 8 bx=bx+1 否 loop 判斷 cx 是否為零 ？ 是 圖 3-1 主程序的流程

22、圖 如圖 3-1，主程序的主要任務(wù)： 1） 如果輸入的 key 為“esc”時(shí)，直接跳轉(zhuǎn)至退出 exit 處； 2） 找出輸入按鍵 key 的偏移地址，若不是正確按鍵，則顯示提醒語句并重新輸入 key； 3） 將得到的 key 偏移地址送入子程序 fifre 計(jì)算得出頻率值，接著再將頻率值給子程 序 sound 并發(fā)出音調(diào)，完成之后，跳轉(zhuǎn)至輸入口 input。 3.2 子程序設(shè)計(jì)及其流程圖 3.2.1 計(jì)算頻率值的子程序 fifre 開始 設(shè)置倍數(shù)標(biāo)志 dl=1 計(jì)算 di 相對(duì)于 keys 的值并給 di 小于等于 將 di 與 6 相比 大于 di=di-7 且 dl=dl+1 將 di

23、與 6 小于等于 相比 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 9 di=di-7 且 dl=dl+2 將 di 給 ax 后進(jìn)行換碼，相乘 dl 得到 ax 值給 bx 圖 3-2 子程序 fifer 流程圖 結(jié)束 計(jì)算輸入值所對(duì)應(yīng)頻率值的子程序 fifre 的主要任務(wù)： 將偏移地址 di 減去首地址的偏移地址 keys 得到該 key 的地址相對(duì)值，再把該相 對(duì)值與 6 和 13 大小判斷偏移地址的所屬類別，小于等于 6 為低音類，基準(zhǔn)值倍數(shù) dl=1，大于 6 小于等于 13 為中音類，基準(zhǔn)值倍數(shù) dl=2，大于 13 為高音類，基準(zhǔn)值倍 數(shù) dl 為 4。 最后的 dl 為基準(zhǔn)頻率值賦給

24、 al，與基準(zhǔn)值倍數(shù) dl 相乘，得到頻率值 ax，再將 ax 最 后賦給 bx。最后子程序 fifer 結(jié)束時(shí)，bx 即為輸入 key 的音調(diào)頻率值。 3.2.2 發(fā)聲子程序 sound 開始 向 8253 的 43h 寫入控制字 0b6h 給 dx、ax 分別賦值 12h、348ch div bx 得到計(jì)數(shù)初值 ax=n 分兩次向通道 2 端口 42h 寫入計(jì)數(shù)初值 n 打開揚(yáng)聲器 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 10 延時(shí)子程序 delay 關(guān)閉揚(yáng)聲器 結(jié)束 圖 3-3 子程序 sound 流程圖 子程序 fifer 流程圖如圖 3-3 所示，其主要任務(wù)是完成發(fā)聲，在該子程序中，分

25、兩 次向通道 2 端口 42h 寫入計(jì)數(shù)初值 n 的程序語句為： out 42h,al mov al,ah out 42h,al 打開和關(guān)閉揚(yáng)聲器的程序?yàn)椋?in al,61h or al,3 ;可以保證 pb0 和 pb1 同時(shí)為高調(diào)平 out 61h,al ;打開揚(yáng)聲器 mov al,ah and al,0fch ;可以保證 pb0 和 pb1 同時(shí)為低調(diào)平 out 61h,al ;關(guān)閉揚(yáng)聲器 開始 3.2.3 延時(shí)子程序 delay bx=4000 cx=0fffh 否 cx=0？ 是 入棧保護(hù) bx 和 cx 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 11 bx=bx-1 bx=0？ 恢復(fù)

26、 bx 和 cx 圖 3-4 延時(shí)子程序 delay 結(jié)束 4 結(jié)果分析 4.1 程序調(diào)試與改進(jìn) 按上面的思路和流程圖寫好程序后，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試： 1）一開始在輸入顯示這里，使用的是 dos 的 1 號(hào)單字符輸入，會(huì)產(chǎn)生“回顯” ，但 對(duì) 于鍵盤鋼琴來說，這一點(diǎn)沒有必要，于是改進(jìn)后使用 7 號(hào)無“回顯”的單字符輸入。之 前，一直想把音符也顯示出來，按的什么顯示相應(yīng)的音符，成功實(shí)現(xiàn)之后，在進(jìn)行第一 次答辯時(shí)，研究生學(xué)長認(rèn)為此舉沒有很大的必要性，可以不顯示相應(yīng)的音符，經(jīng)過思考 之后也表示贊同，如圖 4-1 和 4-2 是不同程序的界面顯示，調(diào)試后看起來更簡潔明了； 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說

27、明書 12 圖 4-1 改進(jìn)之前的程序界面 圖 4-2 改進(jìn)之后的程序界面 2）在第一次答辯時(shí)，由于對(duì)題目認(rèn)識(shí)得不夠深入，只對(duì)任務(wù)書中要求的音符進(jìn)行了， 編寫，在答辯時(shí)，在學(xué)長的指導(dǎo)下，回來查資料后知道了音符與頻率的一般規(guī)律，于是 改進(jìn)方案，將高、低音補(bǔ)齊，得到更多的音調(diào)選擇； 3）在算法上的改進(jìn)，之前是算法是只根據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)地址的關(guān)系進(jìn)行推算所有頻率值的 地址，這樣既浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，又不能很好實(shí)現(xiàn)算法，沒有可變性，在得知音符的 2 倍關(guān) 系之后，再次思考得出上面的新算法，新算法較之前的，不但減少了存儲(chǔ)空間，算法也 變得簡單易懂。 4.2 結(jié)果記錄及分析 調(diào)試之后，運(yùn)行結(jié)果和課題的設(shè)計(jì)要求完全相符合

28、。 1) 開始運(yùn)行程序，能看到如下圖 4-3 所示的“welcome to piano of keyboard” 程序運(yùn)行開始提示語，緊接著出現(xiàn)的是如圖 4-4 所示的操作提示語， 圖 4-3 程序運(yùn)行開始提示語 圖 4-4 程序操作提示語 2）分別按鍵盤上的按鍵 q、w、e、r、t、y、u 得到低音聲的各音調(diào)， 分別按鍵盤上的按鍵 a 、s、d、f、g、h、j 得到中音聲的各音調(diào)； 分別按鍵盤上的按鍵 z、x、c、v、b、n、m 得到高音聲的各音調(diào)。 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 13 3）單擊“esc”可以退出程序，并顯示退出提示語，如圖 4-5 所示； 圖 4-5 程序退出時(shí)顯示

29、提示語 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 14 心得與體會(huì) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx初始化數(shù)據(jù)區(qū) lea dx,welc mov ah,9 int 21h ;顯示提示語句 input: mov ah,7 int 21h ;不回顯輸入鍵盤的 key cmp al,1bh ;判斷輸入 key 是否為“esc” jz exit ;若輸入 key 為“esc”則跳轉(zhuǎn)到退

30、出 exit lea di,keys mov cx,21 find: cmp al,di jz sing ;找到 key 相對(duì)應(yīng)的偏移地址 di 則跳轉(zhuǎn)至 sing inc di loop find ;根據(jù)輸入 key 的 ascii 碼找到相對(duì)應(yīng)的偏移地址 lea dx,remi mov ah,9 int 21h ;輸入的 key 不正確，顯示提醒請(qǐng)輸入正確的 key 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 17 jmp input ;不是正確的輸入 key，則跳轉(zhuǎn)至 input sing: call fifre ;進(jìn)入計(jì)算 key 所對(duì)應(yīng)頻率值的子程序 call sound ;進(jìn)入根據(jù)頻率值

31、發(fā)出音調(diào)的子程序 jmp i nput ;發(fā)聲完畢后跳轉(zhuǎn)至 input exit: lea dx,last mov ah,9 int 21h ;顯示退出時(shí)的字幕 mov ax,4c00h int 21h ;返回 dos fifre proc ;計(jì)算 key 所對(duì)應(yīng)頻率值的子程序 mov dl,1 ;標(biāo)記頻率基準(zhǔn)值的倍數(shù)值 lea bx,keys sub di,bx ;計(jì)算偏移地址相對(duì)與首地址的值 cmp di,6 jna sou ;屬于低音直接跳轉(zhuǎn)至 sou sub di,7 ;屬于中音，將偏移地址減 7 add dl,1 ;標(biāo)記倍數(shù)值加倍為 2 cmp di,6 jna sou ;屬于中音，

32、跳轉(zhuǎn)至 sou sub di,7 ;屬于高音，將偏移地址再減 7 add dl,2 ;標(biāo)記倍數(shù)值再加倍為 4 sou: mov ax,di ;將被換碼給 al lea bx,freq xlat mul dl ;頻率基準(zhǔn)值乘以倍數(shù)得到 key 所對(duì)應(yīng)的頻率值 mov bx,ax ret fifre endp sound proc ;根據(jù)頻率值發(fā)出音調(diào)的子程序 mov al,0b6h out 43h,al ;向 8253 的 43h 寫入控制字 mov dx,12h mov ax,348ch div bx ;計(jì)算計(jì)數(shù)初值 n out 42h,al mov al,ah out 42h,al ;向通道 2 端口 42h 寫入計(jì)數(shù)初值 n in al,61h or al,3 理工微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 18 out 61h,al ;打開揚(yáng)聲器 call delay ;進(jìn)入延時(shí)子程序 in al,61