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1、武漢理工大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄摘要1音樂(lè)演奏21 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求分析21.1設(shè)計(jì)任務(wù)21.2要求分析22 方案比較與選擇32.1方案一32.2方案二32.3方案選擇33 系統(tǒng)原理說(shuō)明34 硬件電路與原理45 軟件設(shè)計(jì)55.1屏幕顯示程序設(shè)計(jì)55.2發(fā)聲的原理與控制程序75.3音樂(lè)編程85.3.1音樂(lè)節(jié)拍時(shí)間95.3.2音樂(lè)的音符頻率105.4 程序流程圖125.5 源程序146調(diào)試記錄及結(jié)果分析20結(jié)束語(yǔ)22參考文獻(xiàn)23附錄24摘要隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。計(jì)算機(jī)已成為人們生活、學(xué)習(xí)、工作中必備的工具。其中，匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能夠提供給用戶使用的

2、最快而有效的語(yǔ)言，也是能夠利用計(jì)算機(jī)所有特性并能直接控制硬件的唯一語(yǔ)言。借助于匯編程序，計(jì)算機(jī)本身可以自動(dòng)地把匯編源程序翻譯成用機(jī)器語(yǔ)言表示的目的程序，從而實(shí)現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)工作的部分自動(dòng)化。音樂(lè)演奏實(shí)現(xiàn)的一個(gè)主要步驟是樂(lè)譜編程。通過(guò)相應(yīng)的頻率表將樂(lè)譜中對(duì)應(yīng)的音符轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值，節(jié)奏通過(guò)延時(shí)程序利用硬件實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)數(shù)和延時(shí)時(shí)間的控制，利用8253-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片和8255A并行I/O接口芯片。使8253的一個(gè)通道工作在“方波發(fā)生器”模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的計(jì)數(shù)；利用8255A的PB3端口實(shí)現(xiàn)發(fā)聲時(shí)間的計(jì)數(shù)控制。轉(zhuǎn)化為對(duì)喇叭發(fā)音時(shí)間的控制，從而實(shí)現(xiàn)音符和節(jié)拍的數(shù)字化。知道了音調(diào)與頻率和時(shí)間的關(guān)系

3、，就可以按照樂(lè)曲的曲譜將每個(gè)音符的頻率和持續(xù)時(shí)間定義成兩個(gè)數(shù)據(jù)表；然后編寫(xiě)程序一次取出表中的頻率和時(shí)間值，調(diào)用程序發(fā)出各種聲音。這個(gè)程序最終通過(guò)菜單所提示的信息選取音樂(lè)。以80X86未處理器為 對(duì)象，以8253為計(jì)數(shù)器的核心，通過(guò)宏指令和BOIS系統(tǒng)功能的調(diào)用，以及運(yùn) 用MASM軟件在PC機(jī)上來(lái)進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行，從而模擬地來(lái)實(shí)現(xiàn)“音樂(lè)演奏”的目的。關(guān)鍵詞：樂(lè)譜編程 8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器 MASM 音樂(lè)演奏音樂(lè)演奏1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求分析1.1設(shè)計(jì)任務(wù)編寫(xiě)音樂(lè)程序，按大寫(xiě)字母“A”，奏一首歌曲；按大寫(xiě)字母“B”；奏另一首歌曲，曲目自選。按Q退出程序。（盡量演奏完整曲目）1.2要求分析在PC機(jī)中都帶有

4、8253-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器，IBM-PC/AT中帶有8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器，這兩種芯片功能十分類似。本文通過(guò)對(duì)8253-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片的操作實(shí)現(xiàn)音樂(lè)演奏。該聲音接口通過(guò)匯編語(yǔ)言對(duì)8253-5的端口直接進(jìn)行操作，可以不必要過(guò)多的使用BIOS的調(diào)用和DOS的調(diào)用。計(jì)數(shù)器芯片有3個(gè)通道，各自具有專用功能。通道0時(shí)系統(tǒng)的始終節(jié)拍計(jì)時(shí)器，通道1專用于產(chǎn)生動(dòng)態(tài)RAM的定時(shí)刷新信號(hào)，通道2用來(lái)控制計(jì)算機(jī)的揚(yáng)聲器的聲音頻率。該音樂(lè)演奏主要用到通道2的功能，使通道2工作在“方波發(fā)生器”方式，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的音調(diào)送至喇叭驅(qū)動(dòng)電路，使喇叭發(fā)出不同音調(diào)的聲音。使用8255A的PB1控制通道2的輸出對(duì)揚(yáng)聲器產(chǎn)生控制的時(shí)間

5、。人機(jī)交互包括屏幕顯示提示語(yǔ)以及人工輸入相應(yīng)參數(shù)，主要應(yīng)用到BIOS的10H號(hào)中斷調(diào)用以及DOS的21H號(hào)中斷調(diào)用。BIOS的10H號(hào)中斷調(diào)用用于顯示器驅(qū)動(dòng)，設(shè)置顯示模式和光標(biāo)位置；DOS的21H號(hào)中斷調(diào)用用于單字符輸入以及多字符輸出顯示。音樂(lè)演奏實(shí)現(xiàn)的一個(gè)主要步驟是樂(lè)譜編程。通過(guò)相應(yīng)的頻率表將樂(lè)譜中對(duì)應(yīng)的音符轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值，節(jié)奏通過(guò)延時(shí)程序轉(zhuǎn)化為對(duì)喇叭發(fā)音時(shí)間的控制，從而實(shí)現(xiàn)音符和節(jié)拍的數(shù)字化。2 方案比較與選擇2.1方案一通過(guò)編程使用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和喇叭發(fā)聲的時(shí)間設(shè)置，控制8255A并行I/O接口驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲。CPU每執(zhí)行一條指令需要耗費(fèi)一定的時(shí)間，這樣可以通過(guò)循環(huán)的方式設(shè)置好循環(huán)

6、次數(shù)，實(shí)現(xiàn)軟件計(jì)數(shù)，然后輸出相應(yīng)的高低電平，驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出對(duì)應(yīng)頻率和節(jié)拍的聲音。2.2方案二利用硬件實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)數(shù)和延時(shí)時(shí)間的控制，利用8253-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片和8255A并行I/O接口芯片。使8253的一個(gè)通道工作在“方波發(fā)生器”模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的計(jì)數(shù)；利用8255A的PB1端口實(shí)現(xiàn)發(fā)聲時(shí)間的計(jì)數(shù)控制。這樣可以精確的控制時(shí)間，減少CPU的開(kāi)支。2.3方案選擇方案一的優(yōu)點(diǎn)是可以減少硬件開(kāi)支，便于調(diào)試和問(wèn)題的查找。缺點(diǎn)是CPU開(kāi)支太大，利用率不高，而且時(shí)間不夠精準(zhǔn)；方案二的優(yōu)點(diǎn)是控制精度提高，同時(shí)也減少CPU的開(kāi)支。缺點(diǎn)是硬件開(kāi)銷比較多。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能所需要的硬件電路并不是太復(fù)雜，一般的IBM

7、-PC/XT/AT機(jī)家族都帶有相應(yīng)的硬件電路。在提高精度與簡(jiǎn)易程度的比較下，決定采用方案二，這樣可以大大提高時(shí)間控制精度，同時(shí)減少軟件程序的復(fù)雜度。3 系統(tǒng)原理說(shuō)明在IBM-PC/XT機(jī)中都帶有8253-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器，本文通過(guò)對(duì)8253-5定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片的操作實(shí)現(xiàn)音樂(lè)演奏。該聲音接口通過(guò)匯編語(yǔ)言對(duì)8253-5的端口直接進(jìn)行操作，可以不必要過(guò)多的使用BIOS的調(diào)用和DOS的調(diào)用。計(jì)數(shù)器芯片有3個(gè)通道，各自具有專用功能。通道0時(shí)系統(tǒng)的始終節(jié)拍計(jì)時(shí)器，通道1專用于產(chǎn)生動(dòng)態(tài)RAM的定時(shí)刷新信號(hào)，通道2用來(lái)控制計(jì)算機(jī)的揚(yáng)聲器的聲音頻率。該音樂(lè)演奏主要用到通道2的功能，使通道2工作在“方波發(fā)生器”方式

8、，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的音調(diào)送至喇叭驅(qū)動(dòng)電路，使喇叭發(fā)出不同音調(diào)的聲音。使用8255A的PB0控制通道2的計(jì)數(shù)，PB1控制通道2的輸出對(duì)揚(yáng)聲器產(chǎn)生控制的時(shí)間。人機(jī)交互包括屏幕顯示提示語(yǔ)以及人工輸入相應(yīng)參數(shù)，主要應(yīng)用到BIOS的10H號(hào)中斷調(diào)用以及DOS的21H號(hào)中斷調(diào)用。BIOS的10H號(hào)中斷調(diào)用用于顯示器驅(qū)動(dòng)，設(shè)置顯示模式和光標(biāo)位置；DOS的21H號(hào)中斷調(diào)用用于單字符輸入以及多字符輸出顯示。音樂(lè)演奏實(shí)現(xiàn)的一個(gè)主要步驟是樂(lè)譜編程。通過(guò)相應(yīng)的頻率表將樂(lè)譜中對(duì)應(yīng)的音符轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值，節(jié)奏通過(guò)延時(shí)程序轉(zhuǎn)化為對(duì)喇叭發(fā)音時(shí)間的控制，從而實(shí)現(xiàn)音符和節(jié)拍的數(shù)字化。4 硬件電路與原理IBM-PC/XT內(nèi)部82

9、53電路圖如圖4-1所示。圖4-1 8253電路連接圖8253的通道0用于產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘節(jié)拍，通道1用于產(chǎn)生固定頻率的的刷新信號(hào)，通道2用于產(chǎn)生頻率信號(hào)，工作在方式3，計(jì)數(shù)值為6A4H=1190，方波輸出頻率為1.19MHZ。此信號(hào)頻率決定揚(yáng)聲器的音調(diào)，通道2的控制字為0B6H。音樂(lè)產(chǎn)生主要用到通道2。8253通道2的計(jì)數(shù)由8255A的PB0控制，當(dāng)PB0輸出為高電平時(shí)，使門(mén)控GATE2為高電平。此時(shí)，8253通道2允許計(jì)數(shù)，故通道2的輸出方波受PB0的控制，從而控制揚(yáng)聲器的音調(diào)高低。通道2的輸出能否對(duì)揚(yáng)聲器產(chǎn)生持續(xù)控制還取決于8255A的PB1。當(dāng)PB1為“0”時(shí)，OUT2不能通過(guò)“與門(mén)

10、”；反之，則可以通過(guò)“與門(mén)”控制揚(yáng)聲器。所以，揚(yáng)聲器發(fā)音時(shí)間的長(zhǎng)短取決于8255A的PB1信號(hào)。另外CPU通過(guò)讀8255A的C口，得知8253通道2的狀態(tài)和揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)。5 軟件設(shè)計(jì)5.1屏幕顯示程序設(shè)計(jì)程序運(yùn)行時(shí)，屏幕顯示第一界如圖圖5-1運(yùn)行界面輸入錯(cuò)誤時(shí)，提示信息界面如圖圖5-2，錯(cuò)誤提示界面上述提示信息在數(shù)據(jù)段定義，類型為字節(jié)型。首先調(diào)用BIOS中斷的10H號(hào)功能設(shè)置文本模式。程序如下： MOV AH,00H ；BIOS 10子功能 MOV AL,02H ；80*25彩色文本模式 INT 10H ；BIOS 10功能調(diào)用然后調(diào)用背景清屏子程序使文本屏幕清空，為輸入信息作準(zhǔn)備，清屏

11、子程序如下：CLR PROC NEAR MOV BH,0 ；第0頁(yè) MOV BL,0EH ；字符屬性，黑底黃字 MOV DX,0000H ；0行0列 MOV AL, ；輸出的字符 MOV CX,80*25 ；循環(huán)次數(shù) MOV AH,02H ；BIOS 10H子功能調(diào)用，置光標(biāo)位置 INT 10H MOV AH,09H ；BIOS 10H子功能調(diào)用，輸出字符 INT 10H RETCLR ENDP最后輸出提示語(yǔ)字符。輸出提示語(yǔ)字符時(shí)，需要多次使用一段相同的輸出代碼，將該代碼定義為宏，可以避免多次重復(fù)書(shū)寫(xiě)相同的代碼。不定義為子程序是為了避免多次調(diào)用使執(zhí)行速度減慢。相應(yīng)宏定義語(yǔ)句為：SHOW MAC

12、RO b LEA DX, b ；將相應(yīng)字符段的偏移地址裝入DX MOV AH, 9 ；DOS 21H號(hào)中斷9子功能輸出多字符 INT 21H ENDM則相應(yīng)的字符提示信息輸出代碼為INFO1 DB 0DH,0AH, Music player$ INFO2 DB 0DH,0AH, -$INFO3 DB 0DH,0AH, PLEASE SELECT A MUSIC $ INFO4 DB 0DH,0AH, -$ INFO5 DB 0DH,0AH, ERROR! INPUT A B or Q$ INFO6 DB 0DH,0AH, PLEASE INPUT AGAIN!$ MUSLIST DB 0DH,

13、0AH, A LAN HUA CAO DB 0DH,0AH, B HAPPY BIRTHDAY TO YOU DB 0DH,0AH, Q EXIT DB 0DH,0AH, DB 0DH,0AH, $5.2發(fā)聲的原理與控制程序一首樂(lè)曲由若干音符組成，一個(gè)音符對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率。將與一個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器初值寫(xiě)入2號(hào)計(jì)數(shù)器（端口地址為42H），揚(yáng)聲器就發(fā)出相應(yīng)的音調(diào)，計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算公式：計(jì)數(shù)器初值=1193182/輸出頻率其中，1193182Hz轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為12348CH，因此在打開(kāi)揚(yáng)聲器的條件下，執(zhí)行下列程序段即可發(fā)出與輸出頻率對(duì)應(yīng)的音調(diào)。MOV AL,0B6H ；寫(xiě)入方式控制字OUT 43H,A

14、L ；寫(xiě)入控制端口MOV DX,12H MOV AX,348CH DIV 頻率值 ；頻率轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)初值 OUT 42H,AL ；低8位送2號(hào)計(jì)數(shù)器 MOV AL,AH OUT 42H,AL ；高位送2號(hào)計(jì)數(shù)器 接下來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)聲程序，發(fā)聲系統(tǒng)受8255A芯片（端口地址為60H-63H）的兩根輸出線PB0和PB1的控制，PB0輸出的高電平使2號(hào)計(jì)數(shù)器正常工作，PB1輸出高電平打開(kāi)輸出控制門(mén)。發(fā)聲程序代碼如下：IN AL,61H ；讀取8255A的PB端口原輸出值MOV AH,AL ；將原輸出值保存于AH中OR AL,3 ；使PB0、PB1、均為1OUT 61H,AL ；打開(kāi)GATE2門(mén)，輸出方波到揚(yáng)

15、聲器5.3音樂(lè)編程一首歌曲包含節(jié)拍和頻率，此處定義的音樂(lè)地址宏包含兩個(gè)參數(shù)，所以音樂(lè)編程需要對(duì)音樂(lè)的節(jié)拍時(shí)間以及樂(lè)譜（頻率）進(jìn)行編寫(xiě)程序。當(dāng)選擇不同的歌曲時(shí)，主程序調(diào)用不同的宏，將用戶要求的歌曲的頻率和節(jié)拍導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的演奏。5.3.1音樂(lè)節(jié)拍時(shí)間控制音符的演奏時(shí)間，這是設(shè)計(jì)音樂(lè)程序的關(guān)鍵問(wèn)題。最直觀的方法是按照譜為每一個(gè)音符規(guī)定一個(gè)演奏時(shí)間。在遇到一首不熟悉歌曲時(shí)，初期很難確定每個(gè)音符的演唱時(shí)間，而調(diào)試程序的需大量的時(shí)間。為每一個(gè)音符規(guī)定“單位時(shí)間”： 單位時(shí)間*N=音符的延長(zhǎng)時(shí)間其中，N為調(diào)試參數(shù)，一首歌曲只有一個(gè)調(diào)試參數(shù)。設(shè)計(jì)程序時(shí)可以用EQU偽指令定義調(diào)試參數(shù)，初值現(xiàn)行估算，調(diào)試時(shí)在

16、修改它。節(jié)拍時(shí)間設(shè)置好以后，就可以利用延時(shí)程序，通過(guò)PB1端口控制發(fā)聲的時(shí)間長(zhǎng)短。80x86的各種處理器采用6-66MHZ的工作頻率，LOOP治理的執(zhí)行時(shí)間在這些處理器上也不同。為了建立一個(gè)與處理器無(wú)關(guān)的時(shí)間延遲，IBM采用了一個(gè)利用硬件產(chǎn)生時(shí)間延遲的方法，即通過(guò)監(jiān)控端口61H的PB4，使PB4每15.08us觸發(fā)一次，以產(chǎn)生一個(gè)固定不變的時(shí)間基準(zhǔn)，在IBM-PC/XT 中的BIOS中的WAITF子程序，就是一個(gè)產(chǎn)生N*15.08us時(shí)間延遲的程序，調(diào)用WAITF子程序時(shí)，CX寄存器必須裝入15.08us的倍數(shù)N。本程序延時(shí)程序參考上面的原理，代碼如下：waitf proc near ；延時(shí)保

17、護(hù)程序 push ax ；保護(hù)寄存器waitf1: in al,61h ；讀取PB端口地址 and al,10h ；低四位清零 cmp al,ah ；檢查是否改變 je waitf1 ；等待改變 mov ah,al ；改變，保護(hù)新端口值 loop waitf1 ；繼續(xù)，直到CX=0 pop ax ；恢復(fù)寄存器 ret waitf endp 5.3.2音樂(lè)的音符頻率程序用MUS_FREG、MUS_TIME分別定義了音樂(lè)頻率和節(jié)拍。使得發(fā)聲程序可以按照理想的要求發(fā)出連續(xù)的樂(lè)曲。節(jié)拍和頻率定義原理如下：樂(lè)曲是按照一定的高低、長(zhǎng)短和強(qiáng)弱關(guān)系組成的音調(diào)，在每一首樂(lè)曲中，每個(gè)音符的音高和音長(zhǎng)與發(fā)聲系統(tǒng)中的

18、頻率、節(jié)拍有關(guān)?？蓞⒖枷卤恚罕?-1 音符頻率音名CDEFGABCDEFGABC唱名12345671234567i頻率131147165175196220247262294330349392440492523其中，低音階從低音C（131HZ）到中央C（262HZ），高音階從中央C（262HZ）到高音C（523HZ）。組成樂(lè)曲的音符的頻率值和持續(xù)時(shí)間是樂(lè)曲程序發(fā)聲所必需的兩組數(shù)據(jù)，頻率可以查上表，音符的持續(xù)時(shí)間根據(jù)樂(lè)曲的速度及每個(gè)音符的節(jié)拍數(shù)來(lái)確定。知道了音調(diào)及頻率、時(shí)間的關(guān)系后，可以按照樂(lè)曲的樂(lè)譜將每個(gè)音符的頻率和持續(xù)時(shí)間定義為兩個(gè)數(shù)據(jù)表，然后編寫(xiě)程序依次取出表中的頻率值和時(shí)間值。本次設(shè)計(jì)所選

19、的兩首音樂(lè)樂(lè)譜如圖圖5-3 蘭花草樂(lè)譜圖5-4生日快樂(lè)樂(lè)譜根據(jù)上述原理對(duì)兩首音樂(lè)進(jìn)行編程，得到的程序?yàn)?* 蘭花草MUS_FREG1 DW 220,330,330,330,330,294 DW 262,294,262,247,220 DW 4 dup(440),440,392 DW 330,392,392,349,330 DW 330,440,440,392,330,294 DW 262,294,262,247,220,165 DW 165,262,262,247,220,330 DW 294,262,247,196,220,-1MUS_TIME1 DW 30,30,30,30,60,30 D

20、W 30,15,30,30,120 DW 30,30,30,30,80,30 DW 30,30,30,30,120 DW 30,30,30,30,60,3025DW 30,30,30,30,60,60 DW 30,30,30,30,60,60 DW 30,15,30,30,120MUS_FREG2 DW 196,196,220,196,262,247 DW 196,196,220,196,294,262 DW 196,196,392,330,262,247,220 DW 349,349,330,262,294,262,-1 MUS_TIME2 DW 30,30,60,60,60,120 DW

21、30,30,60,60,60,120 DW 30,30,60,60,60,60,60 DW 30,30,60,60,60,1205.4 程序流程圖主流程圖開(kāi)始鍵盤(pán)輸入提示信息輸入是“Q”？ Y N 輸入是“B”？輸入是“A”？調(diào)用MUSIC Y顯示出錯(cuò)信息N調(diào)用MUSIC Y退出N圖5-5 主程序流程圖GENSOUND子程序流程圖BX=0?返回MUSIC恢復(fù)寄存器調(diào)用WAITF設(shè)置CX初始值計(jì)數(shù)初值裝入2號(hào)計(jì)數(shù)器求取發(fā)聲頻率設(shè)置計(jì)數(shù)器2工作方式寄存器入棧程序調(diào)用開(kāi)始計(jì)數(shù)并打開(kāi)揚(yáng)聲器 Y N圖5-6 GENSOUND子程序流程圖 MUSIC子程序流程圖圖5-7 music子程序流程圖5.5 源程

22、序DATA SEGMENT INFO1 DB 0DH,0AH, Music player$ INFO2 DB 0DH,0AH, -$INFO3 DB 0DH,0AH, PLEASE SELECT A MUSIC $ INFO4 DB 0DH,0AH, -$ INFO5 DB 0DH,0AH, ERROR! INPUT A B or Q$ INFO6 DB 0DH,0AH, PLEASE INPUT AGAIN!$ MUSLIST DB 0DH,0AH, A LAN HUA CAO DB 0DH,0AH, B HAPPY BIRTHDAY TO YOU DB 0DH,0AH, Q EXIT DB

23、 0DH,0AH, DB 0DH,0AH, $ ;* 蘭花草MUS_FREG1 DW 220,330,330,330,330,294 DW 262,294,262,247,220 DW 4 dup(440),440,392 DW 330,392,392,349,330 DW 330,440,440,392,330,294 DW 262,294,262,247,220,165 DW 165,262,262,247,220,330 DW 294,262,247,196,220,-1MUS_TIME1 DW 30,30,30,30,60,30 DW 30,15,30,30,120 DW 30,30,

24、30,30,80,30 DW 30,30,30,30,120 DW 30,30,30,30,60,30 DW 30,30,30,30,60,60 DW 30,30,30,30,60,60 DW 30,15,30,30,120;*happy birthday to youMUS_FREG2 DW 196,196,220,196,262,247 DW 196,196,220,196,294,262 DW 196,196,392,330,262,247,220 DW 349,349,330,262,294,262,-1 MUS_TIME2 DW 30,30,60,60,60,120 DW 30,30

25、,60,60,60,120 DW 30,30,60,60,60,60,60 DW 30,30,60,60,60,120;* DATA ENDS STACK SEGMENT DB 200 DUP (STACK) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,SS:STACK,CS:CODE START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,00H ;BIOS 10子功能 MOV AL,02H ;80*25彩色文本模式 INT 10H ;BIOS 10功能調(diào)用 CALL CLR ;* 定義宏 SHOW MACRO b LEA DX,b ;將提示

26、語(yǔ)的偏移地址送入DX MOV AH,9 ;調(diào)用中斷，輸出多字符 INT 21H ENDM ;* 音樂(lè)地址宏 ADDRESS MACRO A,B LEA SI,A ;將頻率表的偏移地址送入SILEA BP,DS:B ;將節(jié)拍時(shí)間表的偏移地址送入BPENDM ;* show INFO1 show INFO2 show INFO3 show INFO4 show MUSLIST INPUT: MOV AH,01H ;等待輸入一個(gè)字符 INT 21H CMP AL,Q ;比較字符 JZ retu ;是，返回 CMP AL,A ;與A比較 JNZ B0 ;不等再比較 ADDRESS MUS_FREG1,

27、MUS_TIME1 ;取數(shù)據(jù) CALL MUSIC ;調(diào)用音樂(lè)子程序 JMP EXIT1 B0: CMP AL,B JNZ exit ADDRESS MUS_FREG2,MUS_TIME2 CALL MUSIC EXIT1: JMP INPUT ;繼續(xù)等待輸入EXIT: MOV AH,00H ;BIOS 10子功能 MOV AL,02H ;80*25彩色文本模式 INT 10H ;BIOS 10功能調(diào)用 CALL CLR ;背景清屏 show INFO5 ;輸入錯(cuò)誤，顯示提示語(yǔ) show INFO6 show INFO1 show INFO2 show INFO3 show INFO4 sho

28、w MUSLIST jmp input RETU: MOV AH,4CH ;返回 INT 21H ;* ;背景清屏CLR PROC NEAR MOV BH,0 ;第0頁(yè) MOV BL,0eh ;字符屬性 黑底黃字 MOV DX,0000H ;0行0列 MOV AL, ;要輸出的字符 MOV CX,80*25 ;循環(huán)次數(shù) MOV AH,02H ;置光標(biāo)位置 INT 10H MOV AH,09H ;BIOS 10子功能調(diào)用，輸出字符 INT 10H RETCLR ENDP;*發(fā)聲 GENSOUND PROC NEAR PUSH AX ;保護(hù)寄存器 PUSH BX PUSH CX PUSH DX P

29、USH DI MOV AL,0B6H ;寫(xiě)入方式控制字 OUT 43H,AL ;輸出到控制端口 MOV DX,12H MOV AX,348ch DIV DI ;得到發(fā)聲頻率 OUT 42H,AL ;發(fā)送低字節(jié) MOV AL,AH OUT 42H,AL ;發(fā)送高字節(jié) IN AL,61H ;讀取8255A的PB端口原輸出值 MOV AH,AL ;將原輸出值保存于AH中 OR AL,3 ;使PB1、PB0均為1 OUT 61H,AL ;打開(kāi)GATE2門(mén)，輸出方波到揚(yáng)聲器WAIT1: MOV CX,3314 ;延時(shí) call waitf DELAY1: DEC BX ;節(jié)拍時(shí)間值減1 JNZ WAIT

30、1 MOV AL,AH ;取回AH中的8255A的PB端口原輸出值 OUT 61H,AL ;恢復(fù)8255A的PB端口 POP DI ;恢復(fù)寄存器 POP DX POP CX POP BX POP AX RET GENSOUND ENDP ;* waitf proc near ;延時(shí)子程序 push ax ;保護(hù)寄存器waitf1: in al,61h ;讀取PB端口值 and al,10h ;低4位清零 cmp al,ah ;檢查PB3是否改變 je waitf1 ;等待改變 mov ah,al ;改變，保護(hù)新端口值 loop waitf1 ;繼續(xù)，直到CX=0 pop ax ;恢復(fù)寄存器 r

31、et waitf endp ;* MUSIC PROC NEAR ;音樂(lè)子程序 PUSH DS ;壓入數(shù)據(jù)段 SUB AX,AX ;標(biāo)志位清零 PUSH AX FREG: MOV DI,SI ;取音符頻率，送DI CMP DI,-1 ;結(jié)束？ JE END_MUS ;是，退出 MOV BX,DS:BP ;取音符持續(xù)時(shí)間 CALL GENSOUND ;調(diào)用GENSOUND發(fā)聲子程序 ADD SI,2 ;頻率表指針增2 ADD BP,2 ;時(shí)間表指針增2 JMP FREG ;繼續(xù)演奏END_MUS: RET ;返回MUSIC ENDP CODE ENDS END START6調(diào)試記錄及結(jié)果分析將源

32、程序編寫(xiě)完成后，在pc機(jī)上,使用軟件MASM進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。，剛開(kāi)始編譯時(shí)，出現(xiàn)了很多的變量未定義的錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)反復(fù)檢查，將拼寫(xiě)錯(cuò)誤的地方一一改正，隨后發(fā)現(xiàn)在按照提示正確輸入時(shí)，可以演奏音樂(lè)，但是當(dāng)輸入錯(cuò)誤的字符時(shí)，發(fā)現(xiàn)屏幕并不顯示錯(cuò)誤提示語(yǔ)，經(jīng)過(guò)多次檢查和調(diào)試，發(fā)現(xiàn)是沒(méi)有清屏程序重新設(shè)置文本顯示模式，加上該段代碼后程序運(yùn)行正常。調(diào)試過(guò)程中聲音的節(jié)拍調(diào)試時(shí)間比較長(zhǎng)，多次取值后得到一個(gè)可以識(shí)別的演奏聲音。解決完程序中的問(wèn)題后，按提示語(yǔ)輸入相應(yīng)的字符命令，可以播放相應(yīng)的歌曲或是退出，輸入錯(cuò)誤時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示語(yǔ)句。基本能實(shí)現(xiàn)要求的功能。由于設(shè)計(jì)結(jié)果是播放音樂(lè)，所以無(wú)法從圖上看出，調(diào)試運(yùn)行的過(guò)程如圖所示。

33、圖6-1 masm界面圖6-2 播放音樂(lè)A圖6-3 播放音樂(lè)B圖6-4 按Q退出結(jié)束語(yǔ)對(duì)于此次的課程設(shè)計(jì)，我感受頗深。此次課程設(shè)計(jì)讓我了解到編寫(xiě)程序的復(fù)雜性，對(duì)于理論知識(shí)的重要性有了跟深刻的認(rèn)識(shí)，完成設(shè)計(jì)最重要的因素就是對(duì)微機(jī)原理知識(shí)的掌握，為了完成本次課程設(shè)計(jì)，查閱了相關(guān)書(shū)籍，學(xué)到了很多課外知識(shí)。提高了自己的匯編語(yǔ)言的能力。這次微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)為我們提供了與眾不同的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我們從傳統(tǒng)的被動(dòng)授學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)求學(xué)，把所學(xué)的理論知識(shí)真正的運(yùn)用到實(shí)踐中學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了領(lǐng)悟、創(chuàng)新和推斷的能力。實(shí)踐操作在此次課程設(shè)計(jì)中也非常重要，上機(jī)實(shí)踐有助于書(shū)本知識(shí)的系統(tǒng)化，現(xiàn)實(shí)化，更有利于自己的查漏補(bǔ)缺。書(shū)

34、本上的知識(shí)是死的，能夠在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)用的知識(shí)才是活的。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，也促進(jìn)了我們的同學(xué)之間互相學(xué)習(xí)，通過(guò)同學(xué)之間相互討論，分組設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作能力?？傊?，本次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中收獲了很多，通過(guò)編寫(xiě)程序，增加了學(xué)習(xí)的積極性和趣味性。通過(guò)課程實(shí)踐,鞏固加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,提高學(xué)生運(yùn)用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)調(diào)試程序的能力,培養(yǎng)同學(xué)克服困難的毅力和精神,提高學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力。參考文獻(xiàn)1彭虎.周佩玲.微機(jī)原理與接口技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社,20112王爽.匯編語(yǔ)言第2版.北京:清華大學(xué)出版社,20083沈美明溫冬蟬. IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2001

35、4王成端.李曉波.匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)M .北京:高等教育出版社,2003年8月5楊季文.80X86匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程.清華大學(xué)出版社,2001年9月附錄8253芯片資料 附表1 8253控制字格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SC1SC2RL1RL0M2M1M0BCD附表2 8253端口選擇A1A0端口00通道001通道110通道211控制口附表3 8253通道選擇SC1SC0對(duì)應(yīng)的通道00通道001通道110通道211不用附表4 8253讀/寫(xiě)方式RL1RL0通道讀寫(xiě)操作00計(jì)數(shù)器鎖存01只讀寫(xiě)低8位字節(jié)10只讀寫(xiě)高8位字節(jié)11讀寫(xiě)16位附表5 計(jì)數(shù)數(shù)制選擇BCD計(jì)數(shù)制式選擇0二進(jìn)制計(jì)數(shù)制1BCD計(jì)數(shù)制附表6 8253工作方式選擇M2M1M0工作方式選擇000工作方式0001工作方式110工作方式211工作方式3100工作方式4101工作方式5