川大16年计算机综合实践报告(3)

发出指定频率的声音信号的前提下，声音信号通过与门到达驱动器驱动扬声器发声。 硬件原理图如图1所示： Q0 8255 PA0 8253 计数器 门控 控制喇叭 8255 PA1 图1 硬件原理图与门 扬声器驱动 扬声器 扬声器驱动电路如图2所示。 图2 扬声器驱动电路 软件设计 系统要求实现2个功能，电子琴和音乐盒的功能。两者发声的方法一样，只是一个数据是从键盘读取的，另一个是已经保存好的数据。首先我们可以用一个子程序实现单个音调的产生，对8253输入不同的计数初值生成不同频率的波形，然后延时一段时间。电子琴程序主要是读取键盘按键，根据键值产生不同的音调即可。而乐曲的播放先将乐曲的音符编码表和节拍编码表建立好的，然后在播放时读取数据。 1. 单音调子程序SOUND 单音调子程序的调用前需要进行以下几个方面工作： 1）确定相应的音调所对应的频率，查表可以得到，再由频率得到对应的8253计数初值。 2）确定音长，即一个音符所持续的时间。 在单音调子程序中实现发出一个音符的声音，持续所需的时间，流程图如图3所示： 读取8253计数初值和音长 8253置初值 开启与门和8253GATE 延时 关闭与门和8253GATE 返回 图3 单音调子程序流程图 2．音乐盒程序 音乐盒的乐曲播放程序中需要有两组数据支持：一组是频率数据，一组是节拍时间数据。音符的频率可以通过简谱从频率表中查得。节拍时间就是音符的持续时间，取决于乐曲的速度和每个音符的节拍数据。如4/4（四四拍）中，每小节包括4拍，全音符持续4拍，二分音符持续2拍，四分音符持续一拍，八分音符持续半拍等。 有了音调与频率和时间的关系后，就可以按照乐曲的曲谱将每个音符的频率和持续的时间定义成两组数据表，然后编程依次取出表中的频率值和节拍值，调用单音调子程序就可依次产生各个音调，播放出乐曲。 在程序中存储几个乐曲数据，根据音乐盒子菜单选择相应的乐曲演奏，读取对应的数据输出。 乐曲《两只老虎》的简谱如下： 两只老虎 1=C 4/4 1 2 3 1 | 1 2 3 1 | 3 4 5 - | 3 4 5 - |56 54 3 1 |56 54 3 1 | 2 5 1 - | 2 5 1 - | 对应的频率数据表Freq、节拍数据表Time如下： TWOTIGERS_FRE DW 2 DUP(524,588,660,524,0) ；乐曲的频率表 DW 2 DUP(660,698,784,0) DW 2 DUP(784,880,784,698,660,524,0) DW 2 DUP(588,392,524,0),1 TWOTIGERS_TIME DW 10 DUP(100),200,100,100,200 ；乐曲的时间表 DW 2 DUP(50,50,50,50,100,100) DW 2 DUP(100,100,200) outb_p(0x34,0x43); outb_p(LATCH&0xff,0x40); outb_p(LATCH>>8,0x40); outb(inb_p (0x21) & ~0x01, 0x21); //允许接收定时器中断 } void do_timer(void) { 这是定时器主程序，用于每隔一段时间后进行某些操作 } [8253.asm]: //以下是nasm格式的汇编代码，这个中断处理函数必须用汇编 timer_interrupt: push gs push fs push es push ds push ebp push edi push esi push edx push ecx push ebx push eax ;如果你不在操作系统下使用，以下三行必须删除,否则必须把0x10更改为内核段选择符 mov eax,0x10 mov ds,ax mov es,ax mov al,0x20 out 0xa0,al ;发送EOI out 0x20,al call do_timer pop ebx pop ecx pop edx pop esi pop edi pop ebp pop ds pop es pop fs pop gs xor eax,eax iretd 实验本次微机实验课程设计，使我对微机软硬件结合有了进一步的了解。原来并不太清楚是什么意思，一直都很模糊，听课本也是很迷茫；而之前的那些单元实验，也没有都做好。之前做的实验，由于大部分是验证性的，所以就很被动地去做，甚至并没有想为什么要那样连电路，内部的代码更没有认真看。这次课程设计，因为要自己去设计整个过程，所以就不得不去了解学习自己原来并没有真体会 正弄懂的东西。比如一些程序的代码的意思，汇编语言的逻辑，比如一些芯片的用途。使我对前面所做的实验有了原理性的了解，回头看一些实验，也知其然其所以然了。同时对课本上讲的一些内容，不再像以前那样觉得抽象，通过这次设计，有了具体的理解。 同时，我也知道了设计一个项目，应该如何下手。应该先对项目要求有个全面的了解，知道要做什么，然后根据要求所要涉及到的知识我们要主动去摄取，结合自己已学过的，再对整体框架有个感知，心里有数后，进行设计。设计时用流程图，这很重要，这样整个思路就很清晰，而且是按照软硬件语言的逻辑顺序进行，就很方便。设计过程可以分模块，不要一开始就想把所有的功能都实现了，应该一个模块一个模块地实现，再总的连起来，实现最后的总模块。在每个模块设计时，尽量想到比较简单的设计，简化编程和电路，也可少出错。对微机是这样，对其他的像数字系统设计，也是一样的。 因此，我也觉得微机实验的这种形式的课程设计是很好也很有必要的。对我们对微机实验的理解有很大帮助。