微机原理与接口技术汇编语言

微机原理与接口技术

课程设计报告

电子琴（八音盒）

目录

1 课题描述 0

1.1 DICE-8086k试验系统 0

1.2 8255与8253结构 0

1.3功能说明 (3)

2 设计过程 (5)

2.1硬件设计 (5)

2.2软件设计 (5)

2.3系统原理说明 (6)

3 测试 (8)

总结 0

附录代码 (1)

参考文献 0

1 课题描述

随着社会发展，计算机硬件技术越来越多的应用到生活中的各个领域，人们对软硬件技术结合开发出来的产品的要求越来越迫切，需求日益增加，如今用软硬件结合设计电子产品已经成为了一大时尚。本设计编写的一个用开关模拟电子琴的程序，以8086作为处理器，用8255接八个开关K1～K8，做电子琴按键输入，以8253控制扬声器，拨动不同的开关，发出相应的音阶。其中K1代表静音，K2发si的音，K3发la的音，K4发sol的音， K5发fa的音， K6发mi的音，K7发re的音，K8发do的音。

开发工具：汇编语言；DICE-8086K实验系统。

1.1 DICE-8086k试验系统

8086k试验系统软硬件配置完善，实验电路采用分模块，开放型设计，使实验电路配置灵活，用户可直接运用。系统的主要特点：

1）采用主频为4.77mhz的8086cpu为主cpu，并以最小工作方式构成系统

2）配有两片61c256静态ram构成系统的64k基本内存，地址范围为00000h-0ffffh,其中00000h-oofffh监控占用。

3）自带键盘，显示器，能够独立运行，为实验程序调试带来方便。

4）提供标准rs232异步通讯口，以连接IBM-PC机。

5）支持联机与脱机二种工作方式,系统扩展有EPROM，把所有实验程序都固化在该片中，脱机工作时,只需按一键，即可完成实验程序下载。调用实验程序只须在实验仪键盘输入实验程序入口地址,按[EXEC]键即可,非常便捷。

图1.1 8086cpu引脚图

1.2 8255与8253结构

1） 8255是一个40引脚的双列直插式集成电路芯片.它具有三个8位口，其中A口和B 口是单纯的数据口，供数据I/O使用。而C口则既可以作数据口，又可以作控制口使用，用于实现A口和B口的控制功能。

2）数据传送中A口所需的控制信号由C口高位部分（PC7～PC4）提供，因此把A口和

C口高位部分合在一起称之为A组；同样理由把B口和C口低位部分（PC3～PC0）合在一起称之为B组。

图1.2 8255引脚图

图1.3 8255内部结构图

3）8253是24脚双列直插式芯片，+5V电源供电。每个芯片内部有3个独立的计数器（计数通道），每个计数器都有自己的时钟输入CLK，计数输出OUT和门控信号

GATE。

数据总线D0~D7：为三态输出/输入线。片选信号CS，读信号RD，写信号WR，他们为输入信号，低电平有效。地址线A1、A0，接到系统总线A1、A0上。计数器时钟信号CLK，作用是在8253进行定时或计数工作是，每输入1个时钟脉冲信号CLK，便使计数值减1。计数器门控选通信号GATE，计数器输出信号OUT，作用是计数工作时，每来1个时钟脉冲，计数器减1，当计数器值减为0，就在输出线上输出一OUT信号，以示定时或计数以到。

图1.4 8253引脚图

4）8253/8254内部有6个模块:数据总线缓冲器，读/写逻辑，控制命令寄存器，计数器0，计数器1，计数器2

数据总线缓冲器：3态，双向8位寄存器和D0~D7相连。

读/写逻辑：由CPU发来的读/写信号和地址信号来选择读出或写入寄存器。

控制命令寄存器：接受CPU来控制字。

计数器：8253有3个结构完全相同的计数器。其内部由16为初值寄存器、减1计数器和当前计数值锁存器组成。

图1.5 8253内部结构图

1.3功能说明

1）开关控制：8255端口A 工作在方式0，且为输入方式，端口B 、C 任意。开关接在8255端口A 的PA0~PA7，这样就可以通过8255读取开关量。如下图：

图1.6开关控制图

2）扬声器控制：（1）8253计数器2的输出控制扬声器的发声音调（2）8253计数器2只能工作在方式3，才能输出一定频率的方波，经滤波后得到近似的正弦波，进而推动扬声器发声（3）扬声器还受控于并行接口（8255A 芯片）（4）必须使8255APB0和PB1同时为高电平，扬声器才能发出预先设定频率的声音；关闭则是利用8255APB0和PB1同时为低电平，关闭与门，扬声器关闭。

D7-D0 ___

RD

WR A0 A1 8086 A2

A3.

A4.

A5.

A15 M/IO

D7-D0

PA0

___ PA1 RD PA2 WR PA3

A0 PA4 A1 PA5 8255A __ PA6 CS PA7

译码器

图1.7 扬声器控制图

2 设计过程

本次设计的模拟电子琴是以8253控制扬声器，以8255接8个开关K1-K8作为电子琴的按键输入。

2.1硬件设计

采用并口8255A接8个开关K1—K8，利用8255A方式0，端口A输入方式，即AL＝10010000B，可以将开关的量输入到CPU中，利用8个开关做电子琴的8个按键。

驱动控制扬声器利用8253与8255A共同执行（如图2.1）。利用8255A的PB0、PB控制扬声器的开启、关闭。利用定时器8253驱动发声，CPU通过对8253通道2（端口地址42H）进行编程，利用8253方式3以不同的脉冲频率产生不同的输出方波，方波信号通过滤波器、功率放大器使扬声器发声。

图2.1 硬件电路连接图

2.2软件设计

利用汇编语言对接口进行编程控制。程序模块主要包括8255A、8253的初始化、开关量的输入、扬声器的开启、关闭及程序的退出。在使8253的初值计数与频率相对应有两种方法，一是利用表的操作，但这种操作不太容易实现，硬件的连接也比较麻烦，易出错；所