微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)-電子琴的設(shè)計(jì)微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)-電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：電氣指導(dǎo)教師：工作單位：自動(dòng)化學(xué)院題目:計(jì)算機(jī)電子琴軟件軟件設(shè)計(jì)初始條件：1.用于調(diào)試程序的IBM兼容PC機(jī)一臺(tái)；2.安裝DOS/WIN98操作系統(tǒng)或運(yùn)行于DOS/WIN98兼容方式；3.EDIT等文本編輯器輸入80x86匯編程序，MASM5.0編譯及鏈接程序。要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1.使用匯編語言設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的電子琴軟件，軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)彈奏功或演奏。其中彈奏：用戶每按一琴鍵彈奏相應(yīng)音符；演奏：按下某鍵后自動(dòng)彈奏預(yù)存琴譜功能；還可以附加變調(diào)、變速和記錄創(chuàng)作等其它功能。2.說明書撰寫格式應(yīng)符合《課程設(shè)計(jì)說明書統(tǒng)一書寫格式》。時(shí)間安排：1.程序框圖設(shè)計(jì)，3天2.編程，4天3.調(diào)試，3天4.編寫設(shè)計(jì)報(bào)告，4天指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（或責(zé)任教師）簽名：年月日目錄摘要································································=1\*ROMANI1設(shè)計(jì)任務(wù)和思路····················································11.1設(shè)計(jì)任務(wù)······················································11.2設(shè)計(jì)思路······················································12更件部分工作原理··················································22.18255工作原理·················································22.28253工作原理·················································23程序流程圖························································43.1主程序流程圖··················································43.2演奏子程序流程················································53.3音樂播放子程序流程············································63.4彈奏子程序流程圖··············································63.5發(fā)音子程序流程圖·············································74各部分功能實(shí)現(xiàn)說明················································74.1發(fā)音部分功能實(shí)現(xiàn)··············································74.2變調(diào)功能的實(shí)現(xiàn)················································84.3彈奏功能的實(shí)現(xiàn)················································84.4演奏功能的實(shí)現(xiàn)················································94.4.1歌曲選擇功能實(shí)現(xiàn)········································94.4.2音樂播放功能實(shí)現(xiàn)········································95程序運(yùn)行結(jié)果·····················································10結(jié)束語·····························································12參考文獻(xiàn)···························································13附錄程序清單······················································14成績(jī)?cè)u(píng)定表·························································19摘要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。利用匯編語言能夠直接訪問與硬件相關(guān)的存儲(chǔ)器或I/O端口，從而最大限度地發(fā)揮硬件的功能。本文主要介紹了利用匯編語言設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的電子琴軟件，軟件能夠?qū)崿F(xiàn)彈奏,演奏的功能,當(dāng)按下彈奏鍵時(shí),實(shí)現(xiàn)彈奏功能,發(fā)出音符對(duì)應(yīng)頻率的聲音,按下演奏鍵時(shí),實(shí)現(xiàn)演奏功能,播放預(yù)存的音樂,按下指定的音調(diào)選擇按鍵后,選擇低音,中音或高音,則分別用低音,中音或高音進(jìn)行彈奏或演奏。首先介紹了PC機(jī)內(nèi)揚(yáng)聲器的控制電路，接著介紹了相關(guān)接口芯片8255和8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，接著講述了各部分功能的具體實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞：匯編語言，8255,8253，揚(yáng)聲器PAGEPAGE50計(jì)算機(jī)電子琴軟件設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)任務(wù)和思路1.1設(shè)計(jì)任務(wù)使用匯編語言設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的電子琴軟件，軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)彈奏功能或演奏功能。其中彈奏：用戶每按一琴鍵彈奏相應(yīng)音符；演奏：按下某鍵后自動(dòng)彈奏預(yù)存琴譜功能；還可以附加變調(diào)、變速和記錄創(chuàng)作等其它功能。軟件預(yù)想功能為:按數(shù)字1-8為彈奏功能；按字母p為演奏功能；按d選擇低音，按z選擇中意，按g選擇高音。1.2設(shè)計(jì)思路電子琴的設(shè)計(jì)實(shí)際上就是要設(shè)計(jì)一個(gè)程序，能夠通過該程序控制PC機(jī)內(nèi)揚(yáng)聲器的發(fā)聲規(guī)律，按下相應(yīng)的按鍵后，揚(yáng)聲器能發(fā)出指定頻率的聲音。PC機(jī)內(nèi)的揚(yáng)聲器是通過并行接口芯片8255和定時(shí)芯片8253來控制發(fā)音的，其電路連接方式如下圖所示。8255APB1PB08255APB1PB0CLK28253GATE2OUT2&揚(yáng)聲器1.19318MHZ圖1PC機(jī)內(nèi)揚(yáng)聲器控制電路由圖可知，揚(yáng)聲器是由8253通道2產(chǎn)生的方波信號(hào)和8255的PB1相與后驅(qū)動(dòng)發(fā)聲的，且通道2的門信號(hào)由8255的PB0提供，要想讓揚(yáng)聲器發(fā)聲，PB0和PB1必須同時(shí)為高電平,因此,可以通過對(duì)8255的PB0和PB1的設(shè)置來控制揚(yáng)聲器的開通和關(guān)斷,而其發(fā)音頻率可以通過對(duì)8253通道2的計(jì)數(shù)初值的設(shè)置來控制。所設(shè)計(jì)程序的任務(wù)就是要通過對(duì)按鍵的判斷來設(shè)置8255的PB0和PB1輸出電平的高低,以及8253通道2計(jì)數(shù)初值的設(shè)置。計(jì)數(shù)初值N=時(shí)鐘頻率/音階頻率.各音階的頻率如下表所示。表1各音符頻率表音符1234567頻率(低)131147165175196220247頻率(中)262294330349392440494頻率(高)5245886606987848809882硬件部分工作原理2.18255工作原理8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,它有3個(gè)數(shù)據(jù)端口,分為兩組，A組由A口和C口高四位組成，B組由B口和C口低四位組成。其方式控制字如圖3所示。圖28255內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖38255方式控制字圖38255方式控制字方式控制字的特征位D0D7D6D5D4D3D2D11A組工作方式00——方式001——方式11——方式2B組工作方式0——方式01——方式1A口輸入/輸出1——輸入0——輸出PC7PC4輸入/輸出1——輸入0——輸出B口輸入/輸出1——輸入0——輸出PC3PC0輸入/輸出1——輸入0——輸出PC機(jī)內(nèi)8255的A口，B口，C口和控制口的端口地址分別為：60H,61H,62H,63H。2.28253工作原理8253芯片中有3個(gè)計(jì)數(shù)通道，稱為通道0,1,2，它們與外部電路相連的信號(hào)線有3根：CLK,GATE,OUT，CLK是脈沖輸入端，GATE是門控信號(hào)，OUT是輸出信號(hào)，計(jì)數(shù)器工作在減1狀態(tài)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和方式控制字格式如圖4,圖5所示。其中當(dāng)計(jì)數(shù)器工作在方式3時(shí),輸出信號(hào)為方波信號(hào)。內(nèi)內(nèi)部總線A1GATE0CLK0OUT0GATE1CLK1OUT1GATE2CLK2OUT2D0-D7計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)器1控制寄存器A0數(shù)據(jù)總線緩沖器R/W邏輯電路圖48253內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖D7D6D5D4D3D2D1D0計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器選擇00計(jì)數(shù)器001計(jì)數(shù)器110計(jì)數(shù)器211不用00計(jì)數(shù)器鎖存01讀寫低8位10讀寫高8位11讀寫16位工作方式選擇000方式0001方式1×10方式2×11方式3100方式4101方式5計(jì)數(shù)方式0二進(jìn)制1BCD計(jì)數(shù)圖58253控制字格式PC機(jī)內(nèi)8253的通道0,通道1,通道2，控制口的端口地址分別為：40H,41H,42,43H。因?yàn)閾P(yáng)聲器是由通道2來控制的，故應(yīng)選擇通道2，工作方式選為方式3，輸出的信號(hào)則為方波信號(hào)。3程序流程圖3.1主程序流程圖主程序的流程圖如下圖所示:為d？為z？為g？開始顯示輸入提示信息從鍵盤讀入字符為q？結(jié)束選擇低音選擇中音選擇高音為d？為z？為g？開始顯示輸入提示信息從鍵盤讀入字符為q？結(jié)束選擇低音選擇中音選擇高音顯示輸入提示從鍵盤讀入字符為q？為p？為1~8？調(diào)用演奏子程序調(diào)用彈奏子程序YNYNYNYNNYYNYN圖6主程序流程圖3.2演奏子程序流程圖當(dāng)按鍵為p為時(shí)，調(diào)用音樂播放子程序，音樂播放子程序的流程圖如下圖所示。顯示輸入提示從鍵盤讀入字符為q？為1？為2？返回調(diào)用音樂1播放子程序調(diào)用音樂2播放子程序顯示輸入提示從鍵盤讀入字符為q？為c？返回NYNNYYYNNY顯示輸入提示從鍵盤讀入字符為q？為1？為2？返回調(diào)用音樂1播放子程序調(diào)用音樂2播放子程序顯示輸入提示從鍵盤讀入字符為q？為c？返回NYNNYYYNNY圖7音樂播放子程序流程圖3.3音樂播放子程序流程圖演奏時(shí),通過判斷按鍵為1或2來調(diào)用音樂播放子程序1或2,音樂播放子程序流程圖如圖8所示。計(jì)數(shù)器清零CL自增1CL>歌曲長(zhǎng)度？返回查表得相應(yīng)頻率計(jì)算計(jì)數(shù)初值調(diào)用發(fā)音子程序NY計(jì)數(shù)器清零CL自增1CL>歌曲長(zhǎng)度？返回查表得相應(yīng)頻率計(jì)算計(jì)數(shù)初值調(diào)用發(fā)音子程序NY圖8音樂播放子程序流程圖3.4彈奏子程序流程圖當(dāng)按鍵為1-8時(shí)，調(diào)用演奏子程序，演奏子程序的流程圖如下圖所示：查表得相應(yīng)頻率計(jì)算計(jì)數(shù)初值查表得相應(yīng)頻率計(jì)算計(jì)數(shù)初值返回調(diào)用發(fā)音子程序圖9演奏子程序流程圖3.5發(fā)音子程序流程圖在彈奏和演奏時(shí)都需調(diào)用發(fā)音子程序，發(fā)音子程序的作用是控制揚(yáng)聲器的發(fā)音，其流程圖如下：8253初始化8253初始化開揚(yáng)聲器延時(shí)關(guān)揚(yáng)聲器返回圖10發(fā)音子程序流程圖4各部分功能實(shí)現(xiàn)說明4.1發(fā)音部分功能實(shí)現(xiàn)由更件的連接形式可知，揚(yáng)聲器的開斷是由8255的PB0和PB1以及8253通道2同時(shí)控制的，PB0和PB1同時(shí)為高電平時(shí)，揚(yáng)聲器開，有一個(gè)為低電平時(shí)，揚(yáng)聲器關(guān)斷，又知8255B口地址為61H,8253通道2地址為42H,控制口地址為43H。具體程序編寫如下。8253初始化程序段：moval,10110110b；選擇8253的通道2，并設(shè)置為工作方式3out43h,almovax,bxout42h,al；將計(jì)數(shù)初值的低8位寫入計(jì)數(shù)通道m(xù)oval,ahout42h,al；將計(jì)數(shù)初值的高8位寫入計(jì)數(shù)通道開揚(yáng)聲器程序段：inal,61h;讀入B口數(shù)據(jù)oral,03h;將PB0和PB1置1out61h,al;將設(shè)置好的數(shù)據(jù)送回B口關(guān)揚(yáng)聲器程序段：inal,61h;讀入B口數(shù)據(jù)andal,0fch;將PB0和PB1置0out61h,a;將設(shè)置好的數(shù)據(jù)送回B口4.2變調(diào)功能的實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器發(fā)音的頻率是由8253產(chǎn)生方波的頻率決定的，而方波頻率又是由通道的計(jì)數(shù)初值來決定的，因此可以通過改變通道的計(jì)數(shù)初值來實(shí)現(xiàn)變調(diào)功能。計(jì)數(shù)初值N=時(shí)鐘頻率/音階頻率，時(shí)鐘頻率為1.19318MHZ=1234DCH，可以將相應(yīng)音調(diào)對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率存入內(nèi)存單元，當(dāng)選擇相應(yīng)的音調(diào)時(shí)，計(jì)算計(jì)數(shù)初值時(shí)，采用對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率值，具體程序如下。cmpal,'d'；為d則選擇低音jnej1movnum2,50jmpchoicej1:cmpal,'z'；為z則選擇中音jnej2movnum2,12hjmpchoicej2:cmpal,'g'；為g則選擇高音jneloop0movnum2,06h其中，num1和num2中存放的是時(shí)鐘頻率值，num1中固定為34DCH，選擇低音時(shí)，num2值設(shè)為50，中音時(shí)設(shè)為12H，高音時(shí)設(shè)為06H。計(jì)算計(jì)數(shù)初值程序如下：movax,num1movdx,num2div音符頻率通過這樣的設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)電子琴的變調(diào)功能。4.3彈奏功能的實(shí)現(xiàn)當(dāng)按鍵為數(shù)字1-8時(shí)，選擇彈奏功能，通過對(duì)按鍵的判斷，求得其偏移地址，然后通過查表得其相應(yīng)頻率值，再由上述計(jì)算計(jì)數(shù)初值的方法求得計(jì)數(shù)初值，然后將計(jì)數(shù)初值送人8253的通道2，最后調(diào)用發(fā)音子程序即實(shí)現(xiàn)彈奏功能。具體程序段如下：subal,31h;求偏移量shlal,1movbl,al;保存偏移量movbh,0movax,num1;計(jì)算計(jì)數(shù)初值movdx,num2divwordptr[tab+bx]movbx,ax;保存計(jì)數(shù)初值4.3演奏功能的實(shí)現(xiàn)4.3.1歌曲選擇功能實(shí)現(xiàn)當(dāng)按鍵為p時(shí)，選擇演奏功能，播放預(yù)存的音樂，由于預(yù)存了兩首歌曲，因此需進(jìn)行選擇，按下p后，顯示輸入提示信息，按1或2選擇對(duì)應(yīng)的歌曲，然后調(diào)用相應(yīng)的音樂播放子程序，播放完后顯示輸入提示信息，按q退出，按c繼續(xù)。具體程序?qū)崿F(xiàn)如下：loop2:movdx,offsetmesg1;顯示輸入提示信息movah,09hint21hmovah,07h；從鍵盤讀入一個(gè)字符int21hcmpal,'q'；為q則退出jechoicecmpal,'1'；為1則選擇歌曲1jnenext1callmusic1jmploop3next1:cmpal,'2'；為2則選擇歌曲2jneloop2；不為q，1,2則重新選擇callmusic2loop3:movdx,offsetmesg2；播放完后顯示輸入提示信息movah,09hint21hmovah,7；從鍵盤讀入一個(gè)字符int21hcmpal,'q'；為q則返回jechoicecmpal,'c'；為c則繼續(xù)播放jeloop2jmploop34.3.2音樂播放功能實(shí)現(xiàn)選擇歌曲后，調(diào)用對(duì)應(yīng)的音樂播放子程序，音樂播放需用到循環(huán)結(jié)構(gòu)，首先將計(jì)數(shù)器清零，接著計(jì)數(shù)器自增1，求得偏移量，然后通過查表的到相應(yīng)的頻率，再計(jì)算計(jì)數(shù)初值，將計(jì)數(shù)初值送人8253計(jì)數(shù)通道，調(diào)用發(fā)音子程序，若計(jì)數(shù)器的值大于歌曲長(zhǎng)度，則返回。具體程序段如下。movcl,0；將計(jì)數(shù)器清零ad:inccl；計(jì)數(shù)器值自增1cmpcl,31；計(jì)數(shù)器值若大于歌曲長(zhǎng)度，則返回jereturnmoval,clsubal,1；求偏移量shlal,1movbl,al；保存偏移量movbh,0movax,num1；計(jì)算計(jì)數(shù)初值movdx,num2divwordptr[song2+bx]movbx,axcallspeaker；調(diào)用發(fā)音子程序jmpad5程序運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行程序后，顯示如下界面,等待輸入字符。圖11程序運(yùn)行結(jié)果圖1按提示輸入字符，按q則退出，按d選擇低音，按z選擇中音，按g選擇高音，選擇音調(diào)后，顯示如下界面：圖12程序運(yùn)行結(jié)果圖2等待輸入字符，按q則退出，按p則演奏，按數(shù)字1-8則彈奏。按下p后，程序運(yùn)行如下：圖13程序運(yùn)行結(jié)果圖3按提示輸入字符，按下q則返回，按下1或2進(jìn)行歌曲選擇，歌曲播放完后程序運(yùn)行如下：圖14程序運(yùn)行結(jié)果圖4按提示按下鍵盤，若按下q，則推出，若按下c，則繼續(xù)播放歌曲。下面是按下c后的運(yùn)行結(jié)果：圖15程序運(yùn)行結(jié)果圖5結(jié)束語通過這次課程設(shè)計(jì),我從中學(xué)到了許多從課本上學(xué)不到的東西,鍛煉了自己編程的能力,最后程序運(yùn)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)，我感到很有成就感，從中也獲得了很多樂趣，當(dāng)然，最重要的是加深了我對(duì)課本理論知識(shí)的理解。當(dāng)剛看到這個(gè)課設(shè)題目時(shí)，我感到無從下手，因?yàn)槲叶疾恢繮C機(jī)的內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)，從理論課上只是了解了CPU的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及幾個(gè)接口芯片的工作原理，還有匯編語言的一些基本指令。但我沒有被嚇到，我冷靜下來思考后，發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)就是控制PC機(jī)內(nèi)揚(yáng)聲器的發(fā)音，通過查閱資料我了解了PC機(jī)內(nèi)揚(yáng)聲器的電路連接形式，發(fā)現(xiàn)它是由接口芯片8255和8253共同控制的，8255的PB0作為8253通道2的門信號(hào)，而8255的PB1和8253通道2的輸出相與后的信號(hào)作為揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，了解了其內(nèi)部接線方式后，思路也就有了，要想讓揚(yáng)聲器發(fā)聲，8255的PB0和PB1必須同時(shí)為高電平，其中之一為低電平時(shí)，揚(yáng)聲器就不能發(fā)聲，而發(fā)聲的音調(diào)則可通過改變8253的計(jì)數(shù)初值來實(shí)現(xiàn)，接下來的任務(wù)就是通過編程來控制8255和8253，從而間接地控制揚(yáng)聲器的發(fā)聲規(guī)律，而8255和8253這兩個(gè)接口芯片在理論課上都已介紹過，對(duì)其工作原理和編程方法都有一定的了解，看到這些熟悉的內(nèi)容時(shí)，我淡定了很多。有了思路之后，我并沒有急著寫程序，因?yàn)槲覒岩墒遣皇敲颗_(tái)PC機(jī)的揚(yáng)聲器接線方式都是這樣的，所以我開始只編了一段控制揚(yáng)聲器發(fā)音的程序，來看看程序運(yùn)行時(shí)揚(yáng)聲器到底發(fā)不發(fā)音，結(jié)果發(fā)聲了，這讓我很驚喜，也很有動(dòng)力，更加激發(fā)了我的興趣，接下來我就開始編寫實(shí)現(xiàn)指定功能的程序了，首先是最簡(jiǎn)單的彈奏功能，通過對(duì)按鍵的判斷來發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音，因?yàn)橐袛喟存I，所以很自然地就想到了CMP指令，在計(jì)算計(jì)數(shù)初值時(shí)，因?yàn)橐玫较鄳?yīng)音符的頻率，所以需要將按鍵轉(zhuǎn)換為音符的頻率，我開始想用課本上常見的XLAT換碼指令，但AL存放的數(shù)最大為128，很明顯容量不夠，于是我采用了基址+變址的尋址方法，在編程的過程中，由于要程序?qū)崿F(xiàn)多個(gè)功能，所以用子程序的結(jié)構(gòu)會(huì)比較方便，需要完成某個(gè)功能時(shí)，只需調(diào)用相應(yīng)子程序就可以了，這樣會(huì)使得程序的結(jié)構(gòu)清楚明了；在開揚(yáng)聲器和關(guān)揚(yáng)聲器之間需要一定的延時(shí)，當(dāng)把計(jì)數(shù)器置為0ffffh時(shí)，延時(shí)還是顯得太短，于是延時(shí)我采用了AX和CX相配合的方式，使得延時(shí)達(dá)到預(yù)期的目的；在完成基本功能后，我還試著加上一些附加功能，比如變調(diào)，錄音，通過我的不斷嘗試，終于把變調(diào)功能實(shí)現(xiàn)了，但錄音功能沒能像預(yù)期的那樣。總之，這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多從課本上學(xué)不到的知識(shí)，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，激發(fā)了我對(duì)匯編語言的興趣。上理論課時(shí)，只是老師講，我們聽，那些指令讓我感到很枯燥，因?yàn)椴恢浪降子惺裁醋饔?，而這次課程設(shè)計(jì)剛好把這些指令應(yīng)用到了實(shí)際中來，加深了對(duì)各種指令功能的理解，最后功能實(shí)現(xiàn)時(shí)，感到很有成就感，覺得匯編語言很神奇，激發(fā)了我對(duì)它的興趣。參考文獻(xiàn)[1]彭虎，周佩玲.微機(jī)原理與接口技術(shù)（第二版）.電子工業(yè)出版社,2010[2]陳慧杰.計(jì)算機(jī)揚(yáng)聲器發(fā)聲的控制.內(nèi)蒙古民族大學(xué)出版社，2001[3]PeterAbel著，沈美明等譯.IBMPC匯編語言設(shè)計(jì)程序.人民郵電出版社，2002[4]馮繼超.微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.武漢理工大學(xué)出版社，2010附錄程序清單datasegmentmesgdb'pressqtoquit,pressdorzorhtochoseyindiao',0ah,0dh,'$'mesg1db'pressqtoreturn,press1or2tochosemusic',0ah,0dh,'$'mesg2db'pressqtoreturn,pressctocontinue',0ah,0dh,'$'mesg3db'pressqtoreturn,pressptoplaymusic,press1~8tohandplay',0ah,0dh,'$'num1dw34dchnum2dw12htabdw262,294,330,347,392,440,494,524song1dw262,294,330,262,262,294,330,262dw330,347,392,330,347,392,392,440dw392,347,330,262,392,440,392,347dw330,262,392,262,392,392,262,392;兩只老虎song2dw330,330,347,392,392,347,330,294dw262,262,294,330,330,294,294,330dw330,347,392,392,347,330,294,262dw262,294,330,294,262,262;歡樂頌dataendscodesegment assumecs:code,ds:datastart:movax,datamovds,axloop0:movdx,offsetmesg；顯示輸入提示信息movah,09hint21loop1:movah,07h；讀入字符int21hcmpal,'q'；為q則退出jedonecmpal,'d'；為d，選擇低音jnej1movnum2,50jmpchoicej1:cmpal,'z'；為z選擇中音jnej2movnum2,12hjmpchoicej2:cmpal,'g'；為g選擇高音jneloop0movnum2,06hchoice:movdx,offsetmesg3movah,09hint21hput1:movah,07hint21hcmpal,'q'；為q則返回jeloop0cmpal,'p'；為p選擇演奏jnenextcallplayjmpput1next:cmpal,'1'；為1-8，選擇彈奏jlloop1cmpal,'8'jgput1callhandjmpput1handprocnear；彈奏子程序subal,31hshlal,1movbl,almovbh,0movax,num1movdx,num2divwordptr[tab+bx]movbx,axcallspeakerrethandendpplayprocnear；演奏子程序loop2:movdx,offsetmesg1movah,09hint21hmovah,07h；讀入字符int21hcmpal,'q'；為q則返回jechoicecmpal,'1'；為1，播放歌曲1jnenext1callmusic1jmploop3next1:cmpal,'2'；為2，播放歌曲2jneloop2callmusic2loop3:movdx,offsetmesg2movah,09hint21hmovah,7；讀入字符int21hcmpal,'q'；為q則退出jechoicecmpal,'c'；為c則繼續(xù)jeloop2jmploop3retplayendpmusic1procnear；音樂1播放子程序movcl,0ad:incclcmpcl,33jereturnmoval,clsubal,1；取偏移量shlal,1movbl,al；保存偏移量movbh,0movax,num1；計(jì)算計(jì)數(shù)初值movdx,num2divwordptr[song1+bx]movbx,axcallspeakerjmpadreturn:retmusic1endpmusic2procnear；音樂2播放子程序movcl,0ad:incclcmpcl,31jereturnmoval,clsubal,1shlal,1movbl,almovbh,0movax,num1movdx,num2divwordptr[song2+bx]movbx,axcallspeakerjmpadreturn:retmusic2endpspeakerprocnear；發(fā)音子程序moval,10110110bout43h,almovax,bxout42h,almoval,ahout42h,al;8253初始化inal,61h;開揚(yáng)聲器oral,03hout61h,alcalldelayinal,61h;關(guān)揚(yáng)聲器andal,0fchout61h,alretspeakerendpdelayprocnear；延時(shí)子程序pushaxpushcxmovax,12loop4:movcx,0ffffhloop5:looploop5decaxjnzloop4popcxpopaxretdelayendpdone:movax,4c00hint21hcodeendsendstart本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓名劉沛性別男專業(yè)、班級(jí)電氣0901班課程設(shè)計(jì)題目：計(jì)算機(jī)電子琴軟件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：評(píng)定項(xiàng)目1.選題合理、目的明確(10分)2.設(shè)計(jì)方案正確、具有可行性、創(chuàng)新性（20分）3.設(shè)計(jì)結(jié)果（20分）4態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀(jì)律(10分)5.設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（20分）6.答辯（20分）7.總分（100分） 最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）指導(dǎo)教師簽字：年月日2010級(jí)微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)班級(jí)：電信10102班分組名單:2012-6-28目錄第一章設(shè)計(jì)部分1.1設(shè)計(jì)目的…………11.2設(shè)計(jì)要求…………11.3設(shè)計(jì)思路…………1第二章實(shí)現(xiàn)部分2.1、分析論證2.1.1顯示模塊……………………12.1.2時(shí)鐘運(yùn)算模塊………………12.1.3對(duì)時(shí)模塊……………………22.2、原理說明………………………22.3、設(shè)計(jì)電路圖……………………22.3.18086最小工作方式…………22.3.2秒脈沖發(fā)生器………………32.3.3時(shí)、分調(diào)整電路……………32.3.4.顯示電路………………………42.4、元件功能說明2.4.1.8253的主要功能……………42.4.2.D觸發(fā)器74ls273管腳排列圖及功能表介紹………………52.4.3單向總線驅(qū)動(dòng)器74ls244功能介紹…………52.5、程序清單…………62.6、調(diào)試過程遇到問題及解決方法…………………9第三章電子時(shí)鐘使用說明3.1電子時(shí)鐘按鍵說明第四章學(xué)習(xí)心得附錄參考文獻(xiàn)………………9第一章設(shè)計(jì)部分1.1設(shè)計(jì)目的學(xué)習(xí)掌握protues軟件功能及其使用方法熟練掌握TND86/88教學(xué)系統(tǒng)的基本操作和調(diào)試程序的各種指令。熟練掌握8086CPU的使用與編程調(diào)試程序的方法。掌握8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理、工作方式及其應(yīng)用編程。練習(xí)7SEG-MPX8-CA-RED數(shù)碼管的顯示編程方法。1.2、設(shè)計(jì)要求利用8253定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒顯示的電子時(shí)鐘，并定義一個(gè)啟動(dòng)鍵，當(dāng)按下該鍵時(shí)時(shí)鐘從當(dāng)前設(shè)定值（可在顯示緩沖區(qū)中予置）開始走時(shí)。1.3、設(shè)計(jì)思路電子時(shí)鐘主要由顯示模塊、對(duì)時(shí)模塊和時(shí)鐘運(yùn)算模塊三大部分組成。其中對(duì)時(shí)模塊和時(shí)鐘運(yùn)算模塊要對(duì)時(shí)、分、秒的數(shù)值進(jìn)行操作，并且秒計(jì)算到60時(shí)，要自己清零并向分進(jìn)1；分計(jì)算到60時(shí)，要自己清零并向時(shí)進(jìn)1；時(shí)計(jì)算到24時(shí)，要清零。這樣，才能循環(huán)記時(shí)。顯示時(shí)利用7段顯示器顯示六位十進(jìn)制數(shù)據(jù)。前兩個(gè)顯示小時(shí)，中間兩個(gè)顯示分鐘，后兩個(gè)顯示秒。時(shí)鐘的運(yùn)算是利用中斷來實(shí)現(xiàn)的，利用8253的模式三輸出一定頻率的方波作為觸發(fā)中斷的條件。8253A可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸入時(shí)鐘為100KHz，設(shè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)初值為100，工作在方式3，即方波發(fā)生器，其輸出的1KHz方波作定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的時(shí)鐘。定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的初值設(shè)為1000，工作在方式2，即每隔1s輸出負(fù)脈沖，取反后用作不可屏蔽中斷的中斷申請(qǐng)信號(hào)，在中斷服務(wù)程序中計(jì)算時(shí)間，并通過74ls273并行輸出到數(shù)碼管顯示。第二章實(shí)現(xiàn)部分2.1、分析論證2.1.1、顯示模塊利用數(shù)碼管的顯示功能來設(shè)計(jì)。數(shù)碼管是由八個(gè)條形發(fā)光二極管組成的，這些發(fā)光二極管的陰極是互相連接在一起的，所以稱為共陰極數(shù)碼管。通過在這八個(gè)發(fā)光二極管的陽極加+5V或0V的電壓使不同的二極管發(fā)光，形成不同的字符和數(shù)字。電子時(shí)鐘用到的是0到9十個(gè)數(shù)字，他們所對(duì)應(yīng)的字符表依次是3FH、06H、5BH、4FH、66H、6DH、7DH、07H、7FH、6FH。該模塊顯示時(shí)先將保存在數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前時(shí)間包括小時(shí)和分鐘讀取出來，把十六進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制用四個(gè)字節(jié)分別存放小時(shí)和分鐘，并把這四個(gè)數(shù)值通過74ls273端口輸出給數(shù)碼管顯示。2.1.2、時(shí)鐘運(yùn)算模塊該模塊的主要功能是對(duì)時(shí)、分、秒的運(yùn)算，并把運(yùn)算出的最終結(jié)果存到事先已經(jīng)開辟的內(nèi)存單元里，以便顯示模塊即時(shí)地顯示出來。該模塊可以細(xì)分為秒定時(shí)模塊和運(yùn)算模塊。秒定時(shí)模塊負(fù)責(zé)提供中斷信號(hào)，由于CPU運(yùn)算模塊中的指令消耗一定的時(shí)間，所以中斷信號(hào)最好通過硬件來實(shí)現(xiàn)，選擇的是8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器，但又因?yàn)?253所能提供的信號(hào)的周期時(shí)毫秒級(jí)的，因此必須通過軟件的方法在運(yùn)算模塊中設(shè)置一個(gè)統(tǒng)計(jì)中斷次數(shù)的變量，并且這一變量必須事先在內(nèi)存里開辟存儲(chǔ)單元。中斷信號(hào)是8253的計(jì)數(shù)器2工作方式為方式2時(shí)，同過設(shè)置計(jì)數(shù)器2的初值來產(chǎn)生一個(gè)1s的脈沖信號(hào)。運(yùn)算模塊負(fù)責(zé)時(shí)、分、秒的計(jì)算，該模塊主要通過8086的NMI信號(hào)中斷來實(shí)現(xiàn)，首先將秒定時(shí)模塊提供的中斷信號(hào)為8086的NMI中斷請(qǐng)求信號(hào)。但由于每1s一次中斷請(qǐng)求。所以在中斷服務(wù)程序必須利用已申請(qǐng)內(nèi)存單元count來統(tǒng)計(jì)中斷請(qǐng)求的次數(shù)，只有當(dāng)count的值為1000時(shí)，才能讓秒單元內(nèi)的數(shù)值加1。另外，在中斷服務(wù)程序里，必須對(duì)秒、分和時(shí)的單元內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行判斷，當(dāng)秒加到60時(shí)，分必須加1、秒清零；當(dāng)分加到60時(shí)，時(shí)加1、分清零。當(dāng)時(shí)加到24啊，直接清零。2.1.3、對(duì)時(shí)模塊該模塊主要功能是修改小時(shí)、分鐘內(nèi)存單元的數(shù)值。在對(duì)時(shí)的時(shí)候，秒繼續(xù)走時(shí)，并且在對(duì)分進(jìn)行調(diào)整的時(shí)，時(shí)單元內(nèi)的數(shù)值不變。由以上分析可見，對(duì)時(shí)、分的調(diào)整用兩個(gè)優(yōu)先級(jí)高于NMI的中斷來完成。兩個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)只需直接接在兩個(gè)按鍵即可起到對(duì)時(shí)作用。2.2、原理說明電子時(shí)鐘主要由74ls273鎖存器、8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器、74ls244反相器、LED數(shù)碼顯示管和兩個(gè)按鍵組成。主要用8086的NMI的中斷服務(wù)程序完成秒、分、時(shí)的運(yùn)算即計(jì)時(shí)功能，兩個(gè)開關(guān)的中斷服務(wù)程序完成調(diào)時(shí)、調(diào)分功能。8253用來產(chǎn)生1s的脈沖信號(hào)作為NMI的中斷請(qǐng)求信號(hào)。74ls273負(fù)責(zé)將內(nèi)存里的時(shí)位和分位秒位值輸出到數(shù)碼管。2.3、設(shè)計(jì)電路圖電子時(shí)鐘的完整電路圖如下：2.3.1.8086最小工作方式2.3.2秒脈沖發(fā)生器2.3.3時(shí)、分調(diào)整電路2.3.4.顯示電路2.4、元件功能說明2.4.1、8253的主要功能：可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其定時(shí)與計(jì)數(shù)功能可由程序靈活地設(shè)定，設(shè)定后與CPU并行工作，不占用CPU的時(shí)間。計(jì)數(shù)器2工作在模式3方式下，提供計(jì)算一秒的中斷請(qǐng)求信號(hào)。2.4.2、D觸發(fā)器74ls273管腳排列圖及功能表介紹74LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器，1D～8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q～8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作數(shù)據(jù)鎖存器,地址鎖存器。2.4.3、單向總線驅(qū)動(dòng)器74ls244功能介紹74LS244是8路3態(tài)單向緩沖驅(qū)動(dòng),也叫做總線驅(qū)動(dòng)門電路或線驅(qū)動(dòng)。簡(jiǎn)單地說，它有8個(gè)輸入端，8個(gè)輸出端,可以增加信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力.為單向驅(qū)動(dòng)。A為輸入，Y為輸出，高電平有效。2.5、程序清單.MODELSMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSHES;nmi不可屏蔽中斷向量表初始化XORAX,AXMOVES,AXMOVAL,02HXORAH,AHSHLAX,1SHLAX,1MOVSI,AX;相當(dāng)于cs,ip入棧MOVAX,OFFSETNMI_SERVICE;調(diào)用中斷處理程序MOVES:[SI],AXINCSIINCSIMOVBX,CS;?MOVES:[SI],BXPOPES;定時(shí)器初始化MOVAL,00110111BMOVDX,0406HOUTDX,ALMOVDX,0400HMOVAX,0100HOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVAL,10110101BMOVDX,0406HOUTDX,ALMOVDX,0404HMOVAX,1000HOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALLOOP0:;主任務(wù)CALLKEYCALLDISPJMPLOOP0NMI_SERVICE:;中斷服務(wù)程序PUSHAXMOVAL,SECADDAL,1DAAMOVSEC,ALCMPSEC,60HJBEXITMOVSEC,0MOVAL,MINADDAL,1DAAMOVMIN,ALCMPMIN,60HJBEXITMOVMIN,0MOVAL,HOUADDAL,1DAAMOVHOU,ALCMPHOU,24JBEXITMOVHOU,0EXIT:POPAXIRETDISPPROCNEARMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVBL,SECANDBX,000FHMOVSI,BXMOVAL,SITUATION[SI];段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0FEH;秒個(gè)位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVBL,SECANDBX,00F0HMOVCL,4SHRBX,CLMOVSI,BXMOVAL,SITUATION[SI];段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0FDH;秒十位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVAL,40H;段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0FBH;秒個(gè)位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVBL,MINANDBX,000FHMOVSI,BXMOVAL,SITUATION[SI];段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0F7H;分個(gè)位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVBL,MINANDBX,00F0HMOVCL,4SHRBX,CLMOVSI,BXMOVAL,SITUATION[SI];段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0EFH;分十位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVAL,40H;段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0DFH;秒個(gè)位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVBL,HOUANDBX,000FHMOVSI,BXMOVAL,SITUATION[SI];段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,0BFH;時(shí)個(gè)位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,0FFH;不顯示MOVDX,0201HOUTDX,ALMOVBL,HOUANDBX,00F0HMOVCL,4SHRBX,CLMOVSI,BXMOVAL,SITUATION[SI];段碼MOVDX,0200HOUTDX,ALMOVAL,07FH;時(shí)十位MOVDX,0201HOUTDX,ALCALLDELAYRETDISPENDPKEYPROCNEARMOVDX,0600HINAL,DXTESTAL,01HJNZNEXTHOUCALLDISP;消抖CALL