1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄1課程設(shè)計(jì)題目 12課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求13總體方案與設(shè)計(jì)說明14硬件電路設(shè)計(jì)及描述35軟件設(shè)計(jì)流程及描述76源程序代碼 97系統(tǒng)調(diào)試108結(jié)論與說明119課程設(shè)計(jì)體會(huì)1110參考文獻(xiàn)11專心-專注-專業(yè)一課程設(shè)計(jì)題目電子音樂播放器二課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)要求：利用8253作為音階頻率發(fā)生器，應(yīng)先對(duì)一段音樂進(jìn)行編碼后存入音符表，并建立好音階表（只建立一個(gè)8度即可，音階表見附錄），音符長(zhǎng)度不能少于60個(gè)，連續(xù)播放3遍后停止。三總體方案與設(shè)計(jì)說明3.1音階頻率表音階頻率（HZ） 12472277331143305370641574661494 表3.1音階和頻率對(duì)應(yīng)關(guān)

2、系設(shè)計(jì)程序時(shí)，數(shù)據(jù)段設(shè)置兩張“表”。一張是頻率表，將與音符對(duì)應(yīng)的頻率值依次寫入表中，另一張是時(shí)間表，依次存放每個(gè)音符的單位時(shí)間。當(dāng)然，頻率表和時(shí)間表的表項(xiàng)要一一對(duì)應(yīng)，不能錯(cuò)位，頻率表最后一個(gè)表項(xiàng)為0，作為重復(fù)演唱或停止演唱的標(biāo)志。在接通揚(yáng)聲器的情況下，依次取出頻率表中的頻率值，轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)器，依次取出時(shí)間表中的單位時(shí)間和調(diào)試參數(shù)N相乘，然后再調(diào)用延時(shí)子程序即可得到延時(shí)時(shí)間，也就是音符演奏時(shí)間。61端口第1位與門3.2主機(jī)揚(yáng)聲器電路圖61H端口第0位揚(yáng)聲器放大器8253計(jì)時(shí)器 計(jì)數(shù)值（地址42H）先送低位再送高位控制字（地址43H）主機(jī)揚(yáng)聲器電路圖3.2 從圖中可以看出，PC機(jī)發(fā)聲系統(tǒng)

3、以8253為核心。系統(tǒng)初始化時(shí)，8253工作在“方波發(fā)生器”方式，初值為二進(jìn)制數(shù)，寫入順序?yàn)橄鹊秃蟾撸?jīng)過簡(jiǎn)單濾波以后，送至揚(yáng)聲器。改變計(jì)時(shí)器的初值就可以使揚(yáng)聲器發(fā)出不同頻率的音響。3.3設(shè)計(jì)總框圖驅(qū)動(dòng)總線連接揚(yáng)聲器可編程計(jì)時(shí)器80838086CPU總線連接可編程并行接口8255控制連接控制開關(guān)設(shè)計(jì)總框圖3.33.4 電路連接CLK0 8253時(shí)鐘信號(hào)GATE0OUT0CS開關(guān)（置高電平）音響200-207A0A1電路連接圖3.4四硬件電路設(shè)計(jì)及描述（含所需器件、硬件原理圖）4.1 芯片介紹8253可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器是Intel公司生產(chǎn)的通用外圍芯片之一，有3個(gè)獨(dú)立的十六位計(jì)數(shù)器，技術(shù)頻率范圍

4、為02MHZ，它所有的技術(shù)方式和操作方式都通過編程控制。8253的功能用途是：（1） 延時(shí)中斷（2） 可編程頻率發(fā)生器VCCWRRDCSA1A0CLK2OUT2GATE2CLK1GATE1OUT1D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND2423222120191817161514131234567891011128253A（3） 事件計(jì)數(shù)器（4） 二進(jìn)倍頻器（5） 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（6） 數(shù)字單穩(wěn)（7） 復(fù)雜的電機(jī)控制器8253有六種工作方式：（1） 方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷（2） 方式1：可編程頻率發(fā)生器（3） 方式2：頻率發(fā)生器（4） 方式3：方波頻率發(fā)生器（5） 方式4：軟件

5、觸發(fā)的選通信號(hào)（6） 方式5：硬件觸發(fā)的選通信號(hào) 圖4.18253引腳圖如圖4.1所示，各引腳功能如下。D7D0八條雙向數(shù)據(jù)線；WR（低電平有效）寫輸入信號(hào)；RD（低電平有效）讀輸入信號(hào)；CS（低電平有效）片選輸入信號(hào)；A0、A1片內(nèi)寄存器地址輸入信號(hào)；CLK計(jì)數(shù)輸入，用于輸入定時(shí)基準(zhǔn)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖；OUT輸出信號(hào)，以相應(yīng)的電平指示計(jì)數(shù)的完成，或輸出脈沖波形；GATE選通輸入（門控輸入），用于啟動(dòng)或禁止計(jì)數(shù)器的操作，以使計(jì)數(shù)器和計(jì)測(cè)對(duì)象同步。4.2 工作方式(1) 方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷方式 當(dāng)寫入控制字后，OUT變?yōu)榈碗娖剑?dāng)寫入初值后立即開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，變成高電平。 (2) 方式

6、1：可編程單次脈沖方式 當(dāng)初值裝入后且GATE由低變高時(shí)，OUT變?yōu)榈碗娖剑?jì)數(shù)結(jié)束變?yōu)楦唠娖健?(3) 方式2：頻率發(fā)生器方式 當(dāng)初值裝入時(shí)，OUT變?yōu)楦撸挥?jì)數(shù)結(jié)束，OUT變?yōu)榈汀Ｔ摲绞较氯绻?jì)數(shù)未結(jié)束，但GATE為低時(shí)，立即停止計(jì)數(shù)，強(qiáng)制OUT變高，當(dāng)GATE再變高時(shí)，便啟動(dòng)一次新的計(jì)數(shù)周期。 (4) 方式3：方波發(fā)生器當(dāng)裝入初值后，在GATE上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)，OUT 輸出高電平； 當(dāng)計(jì)數(shù)完成一半時(shí)，OUT輸出低電平。方式3與方式2的工作方式類似，也是在初始化完成后能重復(fù)循環(huán)計(jì)數(shù)，只是輸出的波形不同。<1> 計(jì)數(shù)過程當(dāng)把方式3的控制字寫入控制字寄存器后，輸出端OUT變成高電平，作

7、為初始電平。再將計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)初值寄存器CR中，再經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘周期，計(jì)數(shù)初值被移入計(jì)數(shù)執(zhí)行單元CE中，從下一個(gè)時(shí)鐘脈沖開始作減1 計(jì)數(shù)，方式3的計(jì)數(shù)過程分為兩種情況：第一種情況：計(jì)數(shù)初值為偶數(shù)，當(dāng)作減1計(jì)數(shù)減到N/2時(shí)，輸出端OUT端變成低電平，減到0時(shí),輸出端OUT變成高電平，并重新從初值開始新的計(jì)數(shù)過程。若GATE為高電平，則一直重復(fù)同樣的計(jì)數(shù)過程。可見，輸出端OUT輸出連續(xù)的方波，故稱方波發(fā)生器。第二種情況：計(jì)數(shù)初值為奇數(shù)，當(dāng)作減1計(jì)數(shù)減到（N+1）/2以后，輸出端OUT變成低電平，減到0時(shí)，輸出端OUT又變成高電平。并重新從初值開始新的計(jì)數(shù)過程。這時(shí)輸出端的波形為連續(xù)的近似方波。&l

8、t;2> 門控信號(hào)的影響工作在方式3時(shí)，門控信號(hào)GATE的功能與工作方式2一樣，即GATE 為高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)；GATE為低電平時(shí)停止計(jì)數(shù)。GATE引腳上的信號(hào)從低電平跳到高電平時(shí)，將會(huì)重新把計(jì)數(shù)初值寄存器CR中的內(nèi)容移入計(jì)數(shù)執(zhí)行單元CE中，并以新裝入的值重新開始計(jì)數(shù)。<3> 新的計(jì)數(shù)初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，而GATE信號(hào)一直維持高電平，則新的初值不會(huì)影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，只有在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周期，才按新的初值計(jì)數(shù)。若寫入新的初值后，遇到門控信號(hào)的上升沿，則結(jié)束現(xiàn)行的計(jì)數(shù)過程，從下一個(gè)時(shí)鐘脈沖下降沿開始按新的計(jì)數(shù)初值進(jìn)行計(jì)數(shù)。可見，工作在方式

9、3時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)初值為偶數(shù)，OUT端輸出連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)方波；當(dāng)計(jì)數(shù)初值為奇數(shù)，在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)，有（N+1）/2個(gè)周期輸出高電平，（N-1）/2個(gè)時(shí)鐘周期輸出低電平，OUT端輸出連續(xù)的近似的方波。4.3 控制字控制字圖4.34.4所需器件1.定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253A2.揚(yáng)聲器和喇叭驅(qū)動(dòng)模塊3.頻率發(fā)生芯片74LS393五軟件設(shè)計(jì)流程（模塊流程圖）及描述通過給8253定時(shí)器裝入不同的計(jì)數(shù)值，可以使其輸出不同頻率的波形。當(dāng)與門打開后，經(jīng)過放大器放大的作用，便可驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出不同頻率的音調(diào)，要使該音調(diào)的聲音持續(xù)一段時(shí)間，只要插入一段延時(shí)程序，之后再將揚(yáng)聲器(關(guān)閉與門)即可。music子程序是音樂子程序，SI指

10、向曲中的頻率，BP指向曲中的時(shí)間節(jié)拍。從SI的指向的音節(jié)表中取一個(gè)頻率，只要不是0，即有效就再讀取時(shí)間，然后調(diào)用speaker子程序，計(jì)算計(jì)數(shù)初值送入計(jì)數(shù)器，產(chǎn)生各種頻率信號(hào)，再送至揚(yáng)聲器，根據(jù)所取的時(shí)間調(diào)用若干次延時(shí)子程序。這段時(shí)間揚(yáng)聲器就發(fā)出該頻率的聲音，延時(shí)結(jié)束，再修改SI和BP，指向下一個(gè)頻率，重復(fù)上面的工作。播放三次音樂后自動(dòng)停止。開始調(diào)用music程序曲各音符頻率設(shè)置曲各音符時(shí)間設(shè)置讀取頻率freqY頻率=0N調(diào)用speaker程序讀取時(shí)間節(jié)拍time計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)次數(shù)送計(jì)算器，產(chǎn)生頻率信號(hào)，再送至揚(yáng)聲器發(fā)出聲音延時(shí)time結(jié)束程序流程圖5.1六源程序代碼（要有注釋）CODE SEGM

11、ENTASSUME CS:CODEORG 1000H ;首地址START:JMP music ;跳轉(zhuǎn)進(jìn)musicmusic: lea si,freq ;取freq的偏移地址 lea bp,time ;取time的偏移地址Lop: mov di,si ;把si的內(nèi)容放到dicmp di,0 ;0用于判斷是否結(jié)束歌曲je fin ;music結(jié)束后轉(zhuǎn)到fin關(guān)閉揚(yáng)聲器mov bx,bp ;把bp的內(nèi)容放到bxcall speakeradd SI,2 ;取下一頻率值add BP,2 ;取下一時(shí)間節(jié)拍值jmp Lop ;跳回lop循環(huán)fin: mov al,ah ;寫回?fù)P聲器端口61H out 61h

12、,al;_-音樂子程序-_speakerprocpush ax ;保存堆棧push bxpush cxpush dxpush di;_初始化部分_ mov al,B ;對(duì)計(jì)數(shù)器寫控制字，選計(jì)數(shù)器2，先寫低8位，后寫高8位。out 43h,al ;方式3（方波發(fā)生器）、雙字節(jié)寫和二進(jìn)制計(jì)數(shù)方式寫到控制口mov dx,00h ;設(shè)置被除數(shù)mov ax,5000div di ; (DI)=頻率,商AL，余數(shù)AHout 42h,al ;先送LSB 最低有效位,42H為8253的通道2端口mov al,ahout 42h,al ;后送MSB 最高有效位wait1:mov cx,3 ;設(shè)循環(huán)次數(shù)3dela

13、y1:loop delay1dec bx ;循環(huán)持續(xù)bx次，即傳進(jìn)來的節(jié)拍時(shí)間jnz wait1;pop di ;恢復(fù)堆棧pop dxpop cxpop bxpop axretspeakerendp;_歌曲樂譜_;歌曲1：兩只老虎freq dw 2 dup(262,294,330,262) dw 2 dup(330,349,392) dw 2 dup(392,440,392,349,330,262) dw 2 dup(294,196,262),10 dup(-1), 0 ;歌曲頻率time dw 8 dup (10000) dw 2 dup (10000,10000,20000) dw 12

14、dup (9000) dw 6 dup(18000) ;歌曲時(shí)間節(jié)拍值 dw 10 dup(10000)CODE ENDSEND START七系統(tǒng)調(diào)試（含軟、硬件調(diào)試時(shí)所出現(xiàn)的問題、解決方法）把程序輸入PC機(jī)后，保存為.asm文件。啟用HK88系統(tǒng)： 建立匯編源程序. 建立連接。 編譯為目標(biāo)文件 調(diào)試。 不通過，重新修改（語句錯(cuò)誤、音調(diào)頻率不準(zhǔn)、音調(diào)節(jié)拍不符合） 重新修改、調(diào)試。 正確運(yùn)行。八結(jié)論與說明（使用或操作說明）硬件連接： 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253A芯片模塊的CLK2接時(shí)鐘頻率選擇模塊74LS393的T7端口，分頻器的頻率源為5000HZ。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253A芯片模塊的GATE2接5V

15、，提供高電平。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253A芯片模塊的OUT2 接喇叭驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊的SIN 端口。 喇叭驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊的J5插座接揚(yáng)聲器的J5插座。8253A的CLK2接分頻器74LS393（右上方）的T7插孔，分頻器的頻率源為5000。九課程設(shè)計(jì)體會(huì)經(jīng)過一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，完成任務(wù)的效果和預(yù)想中有很大的出入，雖然中間遇到了一些問題，但經(jīng)過我們的努力，還是把問題給解決了。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力的提高有不小的幫助，之前做的實(shí)驗(yàn)都是很簡(jiǎn)單的編程，跟硬件結(jié)合也沒有這么復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)的功能都比較簡(jiǎn)單，可是這次要實(shí)現(xiàn)的功能相對(duì)來說比較復(fù)雜，要求掌握的知識(shí)比較全面。經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，再一次的印證了理論來源于實(shí)踐，而實(shí)踐又能升華理論這一個(gè)觀點(diǎn)。 首先，要實(shí)現(xiàn)題目要求的功能并有所創(chuàng)新，我們必須全心地投入其中，養(yǎng)成一種敢于鉆研敢于創(chuàng)新的習(xí)慣。在把課程要求實(shí)現(xiàn)到實(shí)際中來的過程中，首先必須清楚明白地了解幾個(gè)參考程序的每一行的意思，這就需要敢于靜心鉆研。為了把使得程序更加完整，就必須進(jìn)行創(chuàng)新，這就需要敢于創(chuàng)新。 其次，通過課程設(shè)計(jì)，讓我在課本的基礎(chǔ)上，