音乐播放器设计与仿真

科信学院

电子信息工程CDIO二级项目（2013/2014学年第二学期）

题目：音乐播放器的设计与仿真

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目录

题目：基于Proteus与8253、8255A、8086芯片的音乐播放器 (2)

音乐播放器的设计与仿真 (2)

1 设计目的 (2)

2 设计正文 (2)

2.1音乐播放器的设计原理 (2)

2.2 8253、8255A以及CPU8086芯片介绍 (3)

2.2.1芯片8253简介 (3)

1、8253外部引脚介绍 (3)

2、8253内部结构介绍 (4)

3、8253作为定时器与计数器时的功能介绍 (6)

4、方式选择控制字 (7)

5、8253的工作方式 (7)

2.2.2 芯片8255的介绍 (8)

1、8255A外部引脚介绍 (8)

2、8255A内部结构介绍 (10)

3、8255的工作方式 (12)

4、8255A控制字 (12)

2.2.3 CPU 芯片8086介绍 (14)

1、8086简介 (14)

2、8086外部引脚介绍.............................................................................................14.

3、8086内部结构介绍 (16)

2.2.4音乐播放器的设计流程 (18)

1、音乐播放器的总体设计流程图 (18)

2、芯片间连接情况以及功能介绍 (19)

3、程序设计的总体思路 (21)

4、硬件连接电路图 (22)

3.设计总结 (22)

4.参考文献 (23)

基于Proteus与8086、8253、8255芯片的音乐播放器

1.设计目的

◆掌握接口电路的应用和设计技术。

◆掌握汇编语言的设计思路。

◆学会针对不同的要求设计汇编程序代码。

◆掌握8086的控制流程，以及8255和8253芯片的功能。

◆用汇编程序完成键控音乐播放器的，用8253定时器来产生声音。

2.设计正文

2.1音乐播放器的设计原理

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。

音乐播放器属于接口电路的连接使用，本设计是以8253芯片为核心的发生系统。8086CPU在形成系统总线后，通过和8253及8255的连接使用可以很好的驱动扬声器发音。系统初始化后，8255通过B通道，从控制开关读取所需的控制字，并送入8086CPU中进行判断，选择不同的播放音乐。使8253的通过0号计数器工作在方式3，发出不同频率的方波。当给定不同的计数初值时可以使扬声器发出不同频率的音响，并根据时间表播放不同的时间，用8255并行接口来控制扬声器的开关，达到播放音乐的功能。

74LS373主要用于所存8086的输出地址。因为8286引脚0-15是地址与数据复用的因

此需要在8086输出地址后对地址进行所存以便更好地传输数据，经74LS373锁存后的地址信号可以在访问存储器操作期间始终保持不变，为外部提供稳定的地址信号。

由上可知本播放器的设计用到的主要芯片有CPU8086，计数器/定时器8253、I/O选择

控制器8255A，地址锁存器74LS373。

2.2 8253、8255A以及CPU8086芯片介绍

2.2.1 芯片8253简介

在计算机应用系统中，计数与定时具有极其重要的作用，有时需要通过定时来实现某种

操作，如定时中断、定时检测、定时扫描等；它需要某种外界事件进行计数。实现定时的方法有两种：软件定时、不可编程的软件定时。

8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的结构

完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。

每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号

输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还

有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。

1、8253外部引脚介绍

8253芯片是具有24个引脚的双列直插式集成电路芯片，其引脚分布如图1所示。8253

芯片的24个引脚分为两组，一组面向CPU，另一组面向外部设备，8253的外部引脚图如图

1所示，各个引脚功能介绍如下：

图 1 8253外部引脚图

（1）D7~D0：双向、三态数据线引脚，与系统的数据线连接，传送控制、数据及状态信息。

（2）RD：来自于CPU的读控制信号输入引脚，低电平有效。

（3）WR：来自于CPU的写控制信号输入引脚，低电平有效。

（4）CS：芯片选择信号输入引脚，低电平有效。

（5）A1、A0：地址信号输入引脚，用以选择8254芯片的通道及控制字寄存器。（6）．VCC 及GND：+5V电源及接地引脚。

（7）CLKi: i=0,1,2,第i个通道的计数脉冲输入引脚，8254规定，加在CLK引脚的输入

时钟信号的频率不得高于2.6MHZ，即时钟周期不能小于380ns。

（8）GATEi: i=0,1,2,第i个通道的门控信号输入引脚，门控信号的作用与通道的工作方

式有关。

（9）OUTi：i=0,1,2,第i个通道的定时/计数到信号输出引脚，输出信号的形式由通道的

工作方式确定，此输出信号可用于触发其它电路工作，或作为向CPU发出的中断请求信号。

2、8253内部结构介绍

它由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器以及3个独立的16位计数器组成。

8253内部结构如图2所示