计算机接口课设报告
简易电子琴
一、设计目标
运用本学期学过的接口芯片，设计一个8086微机应用系统，要求系统中除CPU以外包含三个以上芯片。具体题目为简易电子琴，用小键盘演奏简单乐曲。即点击对应按键，可发出不同的音阶，从而演奏音乐。
二、设计所用仪器和器件
1.外设：
按键
扬声器
示波器
2.芯片：
8086芯片×1
8253芯片×1
8255芯片×1
74HC373芯片×2
74HC138芯片×1
三、设计内容
简易电子琴，用小键盘演奏简单乐曲。
四、设计过程
1.设计说明
芯片对应的功能为：
8255A：作为键盘接口、扬声器接口、8253芯片接口。利用8255控制扬声器的开关状态，通过按键模拟电子琴的按键，接受按键的输入，设置不同的计数值，输出到8253中，给8253芯片设置不同的计数值。
8253：使用其分频功能，产生乐音。接受不同的计数值，产生不同频率的波
形，从而使得扬声器产生不同的频率。此处用到其方式2。
2个74HC373芯片，1个74HC138芯片，分别作为锁存器、译码器。它们是IO端口译码电路的重要组成成分。
2.设计方案
（1）逻辑框图
4×4按键
8255芯片8253芯片
扬声器示波器
（2）程序流程图
N
Y
3.设计系统的硬件电路图
硬件图设计与连接如下图
延时关扬声器
开始
芯片初始化
读取按键
有无按键按下？
取出音阶值设置8255口输出
开扬声器
4.代码设计
#define TCONTRO 0A006H
#define TCON0 0A000H
#define TCON1 0A002H
#define TCON2 0A004H
#define IOCON 8006H
#define IOA 8000H
#define IOB 8002H
#define IOC 8004H
//#define feq 1000000
//以下是C调低音的音频宏定义
#define l_dao 382 //将“l_dao”宏定义为低音“1”的频率262Hz #define l_re 350 //将“l_re”宏定义为低音“2”的频率286Hz
#define l_mi 322 //将“l_mi”宏定义为低音“3”的频率311Hz
#define l_fa 287 //将“l_fa”宏定义为低音“4”的频率349Hz
#define l_sao 254 //将“l_sao”宏定义为低音“5”的频率392Hz #define l_la 227 //将“l_a”宏定义为低音“6”的频率440Hz
#define l_xi 202 //将“l_xi”宏定义为低音“7”的频率494Hz
//以下是C调中音的音频宏定义
#define dao 191 //将“dao”宏定义为中音“1”的频率523Hz
#define re 170 //将“re”宏定义为中音“2”的频率587Hz
#define mi 152 //将“mi”宏定义为中音“3”的频率659Hz
#define fa 143 //将“fa”宏定义为中音“4”的频率698Hz
#define sao 128 //将“sao”宏定义为中音“5”的频率784Hz
#define la 114 //将“la”宏定义为中音“6”的频率880Hz
#define xi 101 //将“xi”宏定义为中音“7”的频率523H //以下是C调高音的音频宏定义
#define h_dao 96 //将“h_dao”宏定义为高音“1”的频率1046Hz #define h_re 85 //将“h_re”宏定义为高音“2”的频率1174Hz #define h_mi 76 //将“h_mi”宏定义为高音“3”的频率1318Hz #define h_fa 72 //将“h_fa”宏定义为高音“4”的频率1396Hz #define h_sao 64 //将“h_sao”宏定义为高音“5”的频率1567Hz #define h_la 57 //将“h_la”宏定义为高音“6”的频率1760Hz #define h_xi 51 //将“h_xi”宏定义为高音“7”的频率1975Hz
void outp(unsigned int addr, char data) {
// Write a byte to the specified I/O port
__asm
{
mov dx, addr
mov al, data
out dx, al
}
}
char inp(unsigned int addr) {
// Read a byte from the specified I/O port
char result;
__asm
{
mov dx, addr
in al, dx
mov result, al
}
return result;
}
void delay()
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<250;i++)
for(j=0;j<50;j++)
;
}
unsigned char
table[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa 1,0x86,0x8e};//按键对应的频率
unsigned int
cf[]={l_dao,l_re,l_mi,l_fa,l_sao,l_la,l_xi,duo,re,mi,fa,sao,la,xi,h_dao,h_re,h_ mi,h_fa,h_sao,h_la,h_xi};
void display(int i){
outp(IOA,table[i]);
int a = cf[i];
outp(TCONTRO,0x36);
int ch=cf[i]/256;
int cl=cf[i]%256;
outp(TCON0,cl);
outp(TCON0,ch);
int j;
for(j=0;j<4;j++)//控制节拍数
delay();//延时1个节拍单位
}
void main(void){
unsigned char i,j,k,tmp;
unsigned int count; //储存定时器的定时常数
unsigned int ch, cl; //储存定时器的定时常数
// Write your code here
outp(TCONTRO,0x36);//计数器0，只写计算值低8位，方式3，二进制计数
outp(IOCON,0x88);
outp(IOA,0xFF);
while (1){
j=0x0e;
tmp = 0;
for(k=0;k<4;k++){
j-=k;
if(j==0x08)
j=0x07;
outp(IOC,j);
i=inp(IOC);i=inp(IOC);i=inp(IOC);//重复几次
i|=0x0f;
switch(i){//键盘演奏
case 0xef:display(4*k);break;
case 0xdf:display(4*k+1);break;
case 0xbf:display(4*k+2);break;
case 0x7f:display(4*k+3);break;
}
}
}
}
5.使用说明
打开文件后运行仿真。用鼠标点击4×4的键盘上的按键，听到不同的音阶。有规律地点击这些按键就可以进行演奏。
6.实验结果
五、分析与讨论