电子琴设计5.doc

基于简易电子琴设计第1章 系统设计1.1 设计目的巩固和运用所学课程，理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力，通过对一个简易的八音符电子琴的设计，进一步加深对计算机原理以及数字电路应用技术方面的了解与认识，进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。巩固所学课堂知识，理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。为了进一步了解计算机组成原理与系统结构，深入学习技术，用汇编语言去控制将会使我们对本专业知识可以更好地掌握。1.2 设计内容（1）设计一个简易的八音符电子琴，它可通过按键输入来控制音响。（2）演奏时可以选择是手动演奏（由键盘输入）还是自动演奏已存入的乐曲。（3）能够自动演奏多首乐曲，且每首乐曲可重复演奏。第二章 硬件设计2.1单片机知识简述单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM，ROM，定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机(single chipmicrocomputer).它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点.主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面,并且取得了显著的成果.2.2 8051单片机的介绍8051主要包括算术/逻辑部件ALU、累加器A（有时也称ACC）、只读存储器ROM、随机存储器RAM、指令寄存器IR/程序计数器PC40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：电源、时钟、控制和I/O引脚。（1）电源: VCC - 芯片电源，接+5V； VSS - 接地端；（2）时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 （3）控制线:ALE/PROG、PSEN、RST/VPD、EA/Vpp（4）I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。（5）P3口第二功能P30 RXD 串行输入口P31 TXD 串行输出口P32 INT0 外部中断0（低电平有效）P33 INT1 外部中断1（低电平有效）P34 T0 定时计数器0P35 T1 定时计数器1P36 WR 外部数据存储器写选通（低电平有效）P37 RD 外部数据存储器读选通（低电平有效）第三章 电子琴设计流程3.1电子琴的工作原理音乐产生原理及硬件设计由于一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器来产生这样方波频率信号。本次设计中单片机晶振为12MHZ，那么定时器的计数周期为1MHZ，假如选择工作方式1，那T值便为T= 216-5105/相应的频率 ，那么根据不同的频率计算出应该赋给定时器的计数值，电子琴的具体工作原理图如图3.1所示。3.2电子琴的工作流程图开始按键按下是否成功TO初始化并开中断允放TO中断识别按键功能根据按键功能，装入音符T到TO中启动TO工作按键释放是否成功？停止TO工作 TO中断入口重装THO，TLO初值P1.0取反中断返回图3.2 简易电子琴的工作流程图四、实验总结通过的紧张工作，终于完成了简易电子琴的设计，这个课程设计使我受益匪浅，它使我了解了硬件设计的整个流程，并且加深了我对内容的理解，通过这个课程设计，不仅使我了解了组成原理的脊髓，而且使我对单片机从陌生到初步理解，扩充的我的知识面。这个课程设计也培养了我们的耐心和毅力，一个小小的错误就会导致结果的不正确，而对错误的检查要求我要有足够的耐心，由于这个课程设计也使我积累了一些经验，相信这些经验在我以后的学习工作中会有很大的作用。此课程设计也使我了解了设计的方便灵活性，这是我们跨入计算机硬件行业很好的一次锻炼。五、参考文献1 张毅坤，陈善久.单片微型计算机原理及应用.西安：西安电子科技大学出版社，2002. 2 张友德，赵志英，徐时亮.单片微机原理应用与实验.上海：复旦大学出版社，2000. 3 伟福Lab2000P系列单片机仿真实验系统说明书.六、附录1、硬件电路图2.源程序data segment msg1 db Please select an item:,10,13db 17:enter music,10,13db p:play the music you enter,10,13db q:quit,10,13,$msg2 db the music is :,10,13,$msg3 db please select: q:quit r:replay$tabl dw 1993, 1808, 1709, 1522, 1356, 1208, 1139mus db 200 dup(0)data endssta segmentdb 200 dup(0)sta endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stastart:mov ax,data mov ds,axxor si,sixor di,dimov ah,9lea dx,msg1int 21hmov ah,9lea dx,msg2int 21hrewr:mov ah,8int 21hcmp al,q;退出与否je out1cmp al,p;播放己否je play;*cmp al,8 ;处理退格jne next0mov ah,2 mov dl,8 int 21h mov dl,0 int 21h mov dl,8 int 21hcmp si,0je next1dec sinext1:jmp rewr;*next0:;*cmp al, 1 ; 判断是否为数字17 jb next cmp al, 7 ja nextjmp sound;*next: ;输入错误报警mov ah,2 mov dl,7int 21hjmp rewr;*sound: ;发声并存储音符mov ah,2mov dl,alint 21hmov byte ptrmus+si,alinc sicall musicjmp rewr;*play:cmp di,sije chomov al,byte ptrmus+dicall musicinc dijmp play;*cho:mov ah,2mov dl,10int 21hmov dl,13int 21hmov ah,9lea dx,msg3int 21htoa:mov ah,8int 21hcmp al,qje out1cmp al,rjne agxor di,dijmp playag:mov ah,2mov dl,7int 21hjmp toaout1:mov ah,4chint 21hmusic proc sub al, 30h ; 17的ASCII码转换为二进制数 sub al, 1 ; 再减1，将按键数字17变为06，以便查表 xor ah, ah shl ax, 1 ; 乘以2 mov bx, ax in al, 61h ; 打开扬声器声音 or al, 03h ; 使D1D0=PB1PB0=11b，其他位不变 out 61h, al mov ax, word ptrtabl+bx ; 在表中取出对应的计数值 out 42h, al ; 设置定时器2的计数值 mov al, ah out 42h, al call dely in al, 61h ; 关闭扬声器声音 and al, 0fch ; 使D1D0=PB1PB0=00b，其他位不变 out 61h, al ret music endpdely procpush dxpush cxmov dx,10000again:mov cx,25000wit:loop witdec dxjnz againpop cxpop dxretdely endpcode endsend start 大庆石油学院课程设计成绩评价表课程名称单片机原理及应用课程设计题目名称简单电子琴的设计学生姓名丁宁学号060901140415指导教师姓名职称序号评价项目指 标满分评分1工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规