微机原理课程设计——音乐播放器

一．课程设计目的

1.通过D/A装换器产生模拟信号，使PC机作为简易音乐播放器。

2.了解利用数模转换器产生音乐的基本方法。

二．课程设计任务

设计并实现一个键控音乐播放器。

要求：

（1）自己选用合适的芯片，不少于两种。

（2）自行设计电路并使用汇编语言编写程序完成键控音乐播放器功能。

（3）该播放器有若干首歌曲可以选择，开始时输出说明，要用户选择要播放的歌曲，然后根据用户按键进行播放、退出或出错提示。

三、总体设计方案

1、总体设计方案一

所有音乐都是由各个不同频率的音阶和其延续时间的长短来实现的。不同的音乐是由各个音阶按某种排列各自播放一定时间形成的，将各音乐音阶和其延续时间存在数据段中，然后根据不同按键值选择不同的音阶和时间表，再使用计数器产生该音阶频率。

而我们学过的有计数器可以产生各种频率，所以我们主要采用计数器8253产生各音符，用8255并行接口来控制扬声器的开关，达到播放音乐的功能。

2、总体设计方案二

可以使用0832（数模转换器）来产生频率，原理图：

提出这个方案是因为我想产生模拟信号，来驱动扬声器，这样产生的声音更加圆润感觉更连续，效果更好点。

我们想把一个周期的波形分成32份，然后每份给8253一个值让他转换成模拟信号，不同的频率可以用8253计数器控制，比如要产生261Hz的频率，使用1MHz的话，周期就为1/261=3.83ms，分成32份，每份间隔时间就是3.83ms/32=0.12ms，换句话说就是送计数器0的初值为1M/261/32=120次。

3、各个音符的对应频率表：

音符频率/HZ 半周期/us 音符频率/HZ 半周期/us

低1DO 262 1908 #4FA# 740 0676

#1DO# 277 1805 中5SO 784 0638

低2RE 294 1700 #5SO# 831 0602

#2RE# 311 1608 中6LA 880 0568

低3M 330 1516 #6LA# 932 0536

低4FA 349 1433 中7SI 988 0506

#4FA# 370 1350 高1DO 1046 0478

低5SO 392 1276 #DO# 1109 0451

#5SO# 415 1205 高2RE 1175 0426

低6LA 440 1136 #2RE# 1245 0402

#6LA# 466 1072 高3M 1318 0372

低7SI 494 1012 高4FA 1397 0358

中1DO 523 0956 #4FA# 1480 0338

#1DO# 554 0903 高5SO 1568 0319

中2RE 578 0842 #5S0# 1661 0292

#2RE# 622 0804 高6LA 1760 0284

中3M 659 0759 #6LA# 1865 0268

中4FA 698 0716 高7SI 1976 0253

四.部分电路设计及功能解说

1、频率发生电路

使用8253产生音符频率。8253采用方式3，产生方波信号，根据输入计数初值的不同产生不同频率的方波信号来驱动扬声器。

设某音符频率为fHz，而CLK脉冲是1MHz，则计数初值N=1M/f。8253的控制端口为28BH，控制字为36H。

2、扬声器开关控制电路

使用8255并行接口芯片来控制扬声器的开和关，PC0始终接低电平，PA0和8253的OUT0接在与门上，这样只有PA0=1时扬声器才有可能开通，否则不发声。关闭的方法是，从PC口读入数据再从PA口输出；而开扬声器时只要在输出PA口数据前对数据进行一个取反操作就可以了。

五.硬件接线图

六.软件设计流程图

1、总流程图 输出说明

是‘1’？

开始

读取按键

是‘2’？是‘3’？是‘0’？

结束N

N

N

Y

Y 选择无效

播放曲3

播放曲2

播放曲1Y Y Y 程序总流程图

2、音乐播放子程序流程图

播音流程图

七.程序段功能汇总

1、MAIN程序

MAIN程序是总程序，输出说明，等待用户按键并读取键值。根据不同的按键选择调用播音子程序播放不同的歌曲。

2、PLAY子程序

PLAY子程序是播音子程序，SI指向音节表中的频率，BP指向音节表中的时间。从SI的指向的音节表中取一个频率，只要不是-1，即有效就再读取时间，然后计算计数初值送入计数器，产生各种频率。开启扬声器，根据所取的时间调用若干次延时子程序。

这段时间扬声器就发出该频率的声音，延时结束，就关闭扬声器，调用音节之间的小延时程序。最后修改SI和BP，指向下一个频率，重复上面的工作。

3、DELAY子程序和DELAY_OFF子程序

两个都是子程序，采用空操作循环多次的方法，只是第二个延时时间较短，大概为5ms。

八.程序清单

SSEG SEGMENT PARA STACK 'stack'

dw 100h dup(0) ;Resize the stack by changing the number '100'

SSEG ENDS

DSEG SEGMENT

;TO DO: Add your program's data here

INFO1 DB 0DH,0AH,'--------------------------',0DH,0AH,'THERE ARE 3 SONGS:',0DH,0AH,0DH,0AH,'$' INFO2 DB '1.HAPPY BIRTHDAY',0DH,0AH,'$'

INFO3 DB '2.SHEEP',0DH,0AH,'$'

INFO4 DB '3.RIVER',0DH,0AH,'$'

INFO5 DB '0.EXIT',0DH,0AH,'$'

INFO6 DB 'YOU HAVE CHOSEN :$'

INFO7 DB 'THANK YOU FOR YOUR USE',0DH,0AH,'$'

INFO8 DB '---------------------------',0DH,0AH,'PRESS THE KEY TO SELECT SONG!',0DH,0AH,'$' INFO9 DB 0DH,0AH,'-------------------',0DH,0AH,'|INVALID

SELECTION|',0DH,0AH,'-------------------',0DH,0AH,'$'

FREG1 DW 2 dup(262),294,262,349,262,262,294,262,392,249,262,262,523,440,349 ；曲1的频率DW 330,294,466,266,440,349,392,349,-1

TIME1 DW 1,1,2,2,2,4,1,1,2,2,2,4,1,1,2,2,2,2,4,1,1,2,2,2,4 ；曲1的时间FREG2 DW 330,294,262,294,3 DUP(330) ；曲2的频率DW 3 DUP(294),330,392,392

DW 330,294,262,294,4 DUP(330)

DW 294,294,330,294,262, -1

TIME2 DW 6 DUP(1),2 ；曲2的时间DW 2 DUP(1,1,2)

DW 12 DUP(1),4

FREG3 DW 330,392,330,294,330,392,330,294,330,330,392,330,294,262,294,330,392,294 ；曲3的频率DW 262,262,220,196,220,262,294,332,262, -1

TIME3 DW 3 DUP(2),1,1,2,1,1,4 ；曲3的时间DW 2 DUP(2,2,1,1),4

DW 3 DUP(2,1,1,1),4

DSEG ENDS

CSEG SEGMENT

assume cs:CSEG, ds:DSEG, es:DSEG, ss:SSEG

INIT PROC ;Initialize procedure

mov ax, dseg

mov ds, ax

mov es, ax

;TO DO: Add your initialize code here (as your requirement)

ret ;return to the MAIN procedure