摘要：随着科技的飞速发展，我们的生活越来越需要音乐的融入，单调的声音开始被更换，例如电子琴，闹钟的报铃声，手机的彩铃。单片机以其自身优势进入这些系统的内部控制，将使其更加人性化。本课题就intel51系单片机的优势在这些方面的应用，降低经济投资和体积，提高控制系统的可靠性，以求达到完美效果。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。它可以实现多种功能，而音乐发生器就是其中常用的一项。这项功能广泛应用在电子琴、电子表、音乐盒等产品中。
关键词：单片机音乐发生器 LM386
The Design of Music generator based on MCU
Abstract：With the rapid development of science and technology,our life need music more and more, Monotonous voice began to be replaced,such as organ, the alarm clock ringing report, mobile phone ring tones. MCU with its own advantages into these systems of internal control, will make it more human. The subject line on the intel51 advantage of MCU applications in these areas, reduce the volume of economic investment and improve control system reliability, in order to achieve perfect results.
MCU is an integrated circuit chip, is the use of large scale integrated circuit technology to a data processing capability of CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, a variety of I / O port and interrupt system, timers / timer functions (which may also include display driver circuitry, pulse width modulation circuit, analog multiplexer, A / D converter circuit) integrated into a silicon constitute a small and perfect computer system, It can achieve a variety of functions, the music generator is one of the commonly used one. This feature is widely used in electronic organs, electronic watches, music boxes and other products.
Keywords ：MCU;Music Generator;LM386.
目录
引言 (1)
第1章绪论 (2)
1.1单片机介绍 (2)
1.2单片机历史 (4)
第2章 INTEL 51系列单片机 (5)
2.1 MCS-51单片机简述 (5)
2.28051与80C51的区别 (5)
2.3.1 电源 (6)
2.3.2 时钟 (6)
2.3.3 控制线 (6)
2.3.4 I/O线 (7)
2.451单片机内部结构 (7)
2.551系列的特性 (8)
2.6单片机相关常用名词解释 (8)
2.7并行I/O口 (12)
2.7.1 P0端口的结构及工作原理 (12)
2.7.2 P1端口的结构及工作原理 (14)
2.7.3 P2端口的结构及工作原理 (14)
2.7.4 P3端口的结构及工作原理 (15)
2.8驱动能力 (16)
第3章系统硬件设计 (17)
3.18051单片机开发板简介 (17)
3.2系统硬件设计需求 (17)
3.2.1 硬件设备 (17)
3.2.2 设计目的 (17)
3.2.3 设计任务与要求 (17)
3.2.4 可行性论述 (17)
3.3系统工作原理 (18)
3.4LM386简介 (19)
3.4.1 LM386的内部电路 (19)
3.4.2 LM386的引脚 (20)
3.4.3 LM386的特性 (20)
3.5系统总框图 (20)
第4章系统测试 (21)
4.1硬件测试 (21)
4.1.1 方法 (21)
4.1.2 结论 (21)
4.2功能测试 (21)
4.2.1 方法 (21)
4.2.2 结论 (21)
结论 (23)
致谢 (24)
参考文献 (25)
附录A 基于单片机的音乐发生器设计程序流程图 (26)
引言
音乐电声的一个重要内容就是电子音乐。电子琴的出现，开辟了音乐的一个新天地。但是自从电子合成器问世以来，电子音乐就又进入了一个更高的阶段。
目前，由于电子音乐的普及，电子合成器（合成器实际上是一台声音的频率合成仪，可以制作各种声音，改变各种音色）可以解决相当一部分的歌唱及舞厅的伴奏问题。可以事先制作伴奏音乐或背景音乐，而不需要乐队，或者部分代替乐队。由于音乐合成器制作和修改方便，成本低，音乐丰满，所以市场需求量很大，因此，世界许多国家的厂商都不断地在发展并推出新的型号，每年都要更新换代。当前的发展趋势是不断的采用先进技术，以取得更多、更好的音色。如扩展容量，这包括扩展槽口，增加软盘驱动器或硬盘，增加最大发音数目，增大存贮量，扩展琴键等；使功能多样化，如一台合成器可以同时发二种、四种甚至八种音色，即一台当作几台使用，或者把鼓机的节奏发生器功能、音序器的编辑功能放入合成器，让合成器代替计算机的主机等；扩展功能，例如有的合成器有“跟随”功能，即经预置，每一个音后可以跟随一个二度或三度音，“重叠”功能，轻奏或重奏时可以发不同音调或音色；另外，合成器还向轻便、使用操作方便等方向发展。
随着以法、德、意为代表的欧洲和以美国为代表的电子音乐、计算机音乐早期的大力发展，国际上许多国家纷纷开始引入电子音乐研究与创作。因此，电子音乐创作作为音乐科技领域发展的重要标志，在风格上也体现出比以往任何时代都鲜明的个性化特征。
电脑音乐也许不会成为今后音乐的主流，但它在整个人类音乐史上的地位已经不容置疑地确立了，相信它会越来越深入地浸透到音乐创作和欣赏的领域中，并且将在一定程度上影响人们对音乐的理解和诠释。用单片机制作的音乐发生器也会越来越多，这将必然成为一种趋势。
第1章绪论
1.1单片机介绍
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端[1]的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便
宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影，它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。
可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单
片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
1.2 单片机历史
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1）SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。
2）MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel 和Philips的历史功绩。
3）单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC（System on Chip）化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
第2章 Intel 51系列单片机
2.1 MCS-51单片机简述
MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的。
MCS-51系列单片机分为两大系列，即51子系列与52子系列。
51子系列：基本型，根据片内ROM的配置，对应的芯片为8031、8051、8751、8951；
52子系列：增强型，根据片内ROM的配置，对应的芯片为8032、8052、8752、8952；
2.2 8051与80C51的区别
80C51单片机是在8051的基础上发展起来的，也就是说在单片机的发展过程中是先有8051，然后才有80C51的。
8051单片机与80C51单片机从外形看是完全一样的，其指令系统、引脚信号、总线等完全一致（完全兼容），也就是说在8051下开发的软件完全可以在80C51上应用，反过来，在89C51下开发的软件也可以在8051上应用。这两种单片机是完全可移植的。
8051与80C51单片机的主要差别就在于芯片的制造工艺上。80C51的制造工艺是在8051基础上进行了改进。
8051系列单片机采用的是HMOS工艺：高速度、高密度；
80C51系列单片机采用的是CHMOS工艺：高速度、高密度、低功耗；
也就是说80C51单片机是一种低功耗单片机。
2.3 8051单片机的引脚功能
图中给出了40引脚的8051单片机的引脚图，40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。
图2.1 8051单片机的引脚图
2.3.1 电源
1）VCC - 芯片电源，接+5V；
2）VSS - 接地端；
注：用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v，这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间，其实这是万用表的响应速度没这么快而已，在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。
2.3.2 时钟
时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
2.3.3 控制线
1） ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。
① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。
② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
2） PSEN:外ROM读选通信号。
3） RST/VPD:复位/备用电源。
① RST（Reset）功能：复位信号输入端。
② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
4） EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能：内外ROM选择端。
② Vpp功能：片内有EPROM芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
2.3.4 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。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线），
P3口第二功能为:
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0
P35 T1 定时计数器1
P36 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）
2.4 51单片机内部结构
图2.2 51单片机内部结构图
从内部结构简图可以看出，51单片机内部有以下主要部分：
1) CPU51 2) 振荡器及定时电路
3)4KB程序存储器 4) 128B数据存储器
5) 2个16位定时/计数器 6) 64KB总线扩展控制
7) 可编程I/O 8) 可编程串行口
9) 中断系统
2.5 51系列的特性
1)片内存储器容量较小，一般内部ROM：8KB以下，内部RAM：256KB以下
2)可靠性高
3)易扩展
4)控制功能强
5)易于开发
2.6 单片机相关常用名词解释
总线: 指能为多个部件服务的信息传送线，在微机系统中各个部件通过总线相互通信。
地址总线（AB）：地址总线是单向的，用于传送地址信息。地址总线的宽度为16位，因此基外部存储器直接寻址64K，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址
（A0~A7），P2口直接提供高8位地址（A8~A15）。
数据总线（DB）：一般为双向，用于CPU与存储器，CPU与外设、或外设与外设之间传送数据信息（包括实际意义的数据和指令码）。数据总线宽度为8位，由P0口提供。
控制总线（CB）：是计算机系统中所有控制信号的总称，在控制总线中传送的是控制信息。由P3口的第二功能状态和4根独立的控制总线，RESET、EA、ALE、PSEN组成。
存储器：用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。
只读存储器（ROM）：只读存储器在使用时，只能读出而不能写入，断电后ROM中的信息不会丢失。因此一般用来存放一些固定程序，如监控程序、子程序、字库及数据表等。ROM按存储信息的方法又可分为以下几种:
掩膜ROM：掩膜ROM也称固定ROM，它是由厂家编好程序写入ROM（称固化）供用户使用，用户不能更改内部程序，其特点是价格便宜。
可编程的只读存储器（PROM）：它的内容可由用户根据自已所编程序一次性写入，一旦写入，只能读出，而不能再进行更改，这类存储器现在也成为OTP（Only Time Programmable）。
可改写的只读存储器EPROM：前两种ROM只能进行一次性写入，因而用户较少使用，目前较为流行的ROM芯片为EPROM。因为它的内容可以通过紫外线照射而彻底擦除，擦除后又可重新写入新的程序。
可电改写只读存储器（EEPROM）：EEPROM可用电的方法写入和清除其内容，其编程电压和清除电压均与微机CPU的5V工作电压相同，不需另加电压。它既有与RAM一样读写操作简便，又有数据不会因掉电而丢失的优点，因而使用极为方便。现在这种存储器的使用最为广泛。
随机存储器（RAM）：这种存储器又叫读写存储器。它不仅能读取存放在存储单元中的数据，还能随时写入新的数据，写入后原来的数据就丢失了。断电后RAM中的信息全部丢失。因此，RAM常用于存放经常要改变的程序或中间计算结果等信息。
RAM按照存储信息的方式，又可分为静态和动态两种。静态SRAM：其特点是只要有电源加于存储器，数据就能长期保存。动态DRAM：写入的信息只能保存若干ms时间，因此，每隔一定时间必须重新写入一次，以保持原来的信息不变。
可现场改写的非易失性存储器：这种存储器的特点是：从原理上看，它们属于ROM型存储器，从功能上看，它们又可以随时改写信息，作用又相当于RAM。所以，ROM、RAM的定义和划分已逐渐的失去意义。
快擦写存储器（FLASH）：这种存储器是在EPROM和EEPROM的制造基础上产生的一种非易失性存储器。其集成度高，制造成本低于DRAM，既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度，又具有ROM在断电后可不丢失信息的特点，所以发展迅速。
铁电存储器FRAM：它是利用铁电材料极化方向来存储数据的。它的特点是集成度高，读写速度快，成本低，读写周期短。
时钟周期：计算机在时钟信号的作用下，以节拍方式工作。因此必须有一个时钟发生电路，输入微处理器的时钟信号的周期称为时钟周期。
机器周期：机器完成一个动作所需的时间称为机器周期，一般由一个或一个以上的时钟周期组成。在我们讲述的MCS-51系列单片机中，一个机器周期由12个时钟周期组成。
指令周期：执行一条指令（如“MOV A，#34H”，该指令的含义是将立即数34H 传送到微处理器内的累加器A中）所需时间称为指令周期，它由一个到数个机器周期组成。
指令周期的长短取决于指令的类型，即指令将要进行的操作步聚及复杂程度。
汇编：是能完成一定任务的机器指令的集合。
二进制数: 只有0和1两个数码，基数为二。
16进制数: 采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F等16个数码，其中A-F相应的十进数为10-15，基数是16。
指令: 是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。
字节：8位二进制数组成一个字节，在存储器中以字节为单位存储信息。
字：2个字节组成一个字。
双字：2个字组成一个双字。
补码：机器数可用不同的码制来表示，补码表示法是最常用的一种，正数采用符号+绝对值表示，即数的最高有效位为0，数的其余部分则表示数的绝对值；负数的表示要麻烦一些，先写出与该负数相对应的正数的补码表示，然后将其按位求反，最后在末位加1，就可以得到该负数的补码表示了。
偏移地址：存储单元距离段起始位置的偏移量简称偏移地址，由于限定每段不超过64KB，所以偏移地址也可以用16位数据表示。
物理地址：在1M字节的存储器里，每一个存储单元都有一个唯一的20位地址，称为该存储单元的物理地址，把段地址左移4位再加上偏移地址就形成物理地址。
代码段：程序员在编制程序时要把存储器划分成段，代码段用来存放程序的指令序列，代码段的段地址存放在CS中，指令指针寄存器IP指示代码段中指令的偏移地址，处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令。
数据段：数据段存放当前运行程序所用的数据，数据段的段地址存放在DS中。
附加段：附加段是附加的数据段，也用于数据的保存，另外，串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域。附加段的段地址存放在ES中。
堆栈段：堆栈段是堆栈所在的主存区域，堆栈段的段地址存放在SS中，堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址，处理器利用SS:SP操作堆栈中的数据。
堆栈：堆栈是一个"后进先出"的主存区域，位于堆栈段中，使用SS段寄存器记录其段地址。它只有一个出入口，即当前栈顶，栈顶是地址较小的一端（低端），它用堆栈指针寄存器SP指定。堆栈有两种以字为单位的基本操作，对应两条基本指令：进栈指令PUSH 和出栈指令POP。
伪指令：汇编语言程序的语句除指令外还包括伪指令和宏指令，伪指令又称为伪操作，
它不象机器指令那样是在程序运行期间由计算机来执行的，它是在汇编程序对源程序汇编期间由汇编程序处理的操作，完成诸如数据定义、分配存储区、指示程序结束等功能。
宏指令：宏是源程序中一段有独立功能的程序代码，它只需要在源程序中定义一次，就可以多次调用，调用时只需要用一个宏指令语句就可以了。宏指令是用户自定义的指令，在编程时将多次使用的功能用一条宏指令来代替。
子程序：子程序又称为过程，它相当于高级语言中的过程和函数。在一个程序的不同部分，往往要用到类似的程序段，这些程序段的功能和结构形式都相同，只是某些变量的赋值不同，此时就可以把这些程序段写成子程序形式，以便需要时可以调用它；某些常用的特定功能的程序段也可编制成子程序的形式供用户使用。
中断：中断是一种使CPU中止正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作，这些引起中断的事件称为中断源，它们可能是来自外设的输入输出请求，也可能是计算机的一些异常事故或其它内部原因。
中断处理程序：当中断发生时，处理器中止当前正在运行的程序，而转到处理特殊事件的程序段中去执行，这种处理中断的子程序就是中断处理程序，又称为中断服务程序。中断处理程序的入口地址被安排在中断向量表中。
BIOS中断：在存储器系统中，从地址0FE000H开始的8KROM中装有BIOS （Basic Input/Output System）例行程序。驻留在ROM中的基本输入输出程序BIOS 提供了系统加电自检、引导装入、主要I/O设备的处理程序以及接口控制等功能模块来处理所有的系统中断。BIOS中断给程序员编程带来很大方便，程序员不必了解硬件I/O接口的特性，可直接用指令设置参数，然后中断调用BIOS中的程序。
暂存器: 用来暂存由数据总线或通用寄存器送来的操作数，并把它作为另一个操作数。
掉电保护: 指在正常供电电源掉电时，迅速用备用直流电源供电，以保证在一段时间内信息不会丢失，当主电源恢复供电时，又自动切换为主电源供电。
寄存器寻址: 操作数在寄存器中，由指令操作码中的rrr三位的值和PSW中RS1及RS0的状态，选中某个工作寄存器区的某个寄存器，然后进行相应的指令操作。
波特率: 即每秒钟传送二进制数的位数，波特率越高，数据传输的速度越快。
D/A转换: 即将二进制数量转换成与其量值成正比的电流信号或电压信号。
A/D转换: 即将模拟量转换成相应的数字量，然而送计算机处理。
串行方式: 指数据的各位分时传送，只需一条数据线，外加一条公共信号地线和若
干条控制信号线。
并行方式: 指数据的各位同时传送，每一条数据都需要一条传输线。
SLEEP MODI 睡觉模式: 保证程序内部运行，但与外部的传输等动作已停止的一种运行模式。
linking 连接: 把编译后生成的*.obj 文件与其它*.obj文件合并成机器能识别的机器文件。
I²C:输入与输出共用一条传输线，而时钟由另一条线控制的一种串行传输方式。
SFR 特殊功能寄存器区: 8051 把CPU 中的专用寄存器、并行端口锁存器、串行口与定时器/计数器内的控制寄存器集中安排到一个区域，离散地分布在地址从80H 到FFH 范围内，这个区域称为特殊功能寄存器区SFR。
2.7 并行I/O口
51单片机有四个并行I/O口：P0，P1,P2，P3。
2.7.1 P0端口的结构及工作原理
P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及V1、V2场效应管驱动电路构成。
在P0口中，有两个三态的缓冲器，在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），上面一个是读锁存器的缓冲器，下面一个是读引脚的缓冲器，读取P0.X引脚上的数据，要使这个三态缓冲器有效，引脚上的数据才会传输到内部数据总线上。在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。在51单片机中，不需要外扩展存储器时，P0口可以作为通用的输入输出端口（即I/O）使用，对于8031（内部没有ROM）的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为‘地址/数据’总线使用。这个多路选择开关就是用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关了。当多路开关与下面接通时，P0口是作为普通的I/O口使用的，当多路开关是与上面接通时，P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构，也就是说，这两个MOS管一次只能导通一个，当V1导通时，V2就截止，当V2导通时，V1截止。
P0口作为I/O端口使用时，多路开关的控制信号为‘0’（低电平），V1管截止，多路开关是与锁存器的Q非端相接的（即P0口作为I/O口线使用）。作为地址/数据线使用时，多路开关的控制信号为‘1’，V1管由地址/数据线决定，多路开关与地址/数据线连接。
输出过程：当写锁存器信号CP有效，数据总线的信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→多路开关→V2管的栅极→V2的漏极到输出端P0.X。这时多路开关的控制信号为低电平0，V1管是截止的，所以作为输出口时，P0是漏极开路输出，类似于OC 门，当驱动上接电流负载时，需要外接上拉电阻。地址输出过程时，控制信号为‘1’，地址信号为‘0’时，与门输出低电平，V1管截止；反相器输出高电平，V2管导通，输出引脚的地址信号为低电平。反之，控制信号为‘0’、地址信号为‘1’，“与门”输出为高电平，V1管导通；反相器输出低电平，V2管截止，输出引脚的地址信号为高电平。可见，在输出“地址/数据”信息时，V1、V2管是交替导通的，负载能力很强，可以直接与外设存储器相连，无须增加总线驱动器。作为数据总线的输出过程时，如果该指令是输出数据，如MOVX @DPTR，A（将累加器的内容通过P0口数据总线传送到外部RAM中），则多路开关“控制”信号为‘1’，“与门”解锁，与输出地址信号的工作流程类似，数据据由“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。
输入过程：读芯片引脚上的数据时，读引脚缓冲器打开，通过内部数据总线输入。通过打开读锁存器三态缓冲器，读取锁存器输出端Q的状态。作为数据总线使用时，在访问外部程序存储器时，P0口输出低8位地址信息后，将变为数据总线，以便读指令码（输入）。在取指令期间，“控制”信号为“0”，V1管截止，多路开关也跟着转向锁存器反相输出端Q非；CPU自动将0FFH（11111111，即向D锁存器写入一个高电平‘1’）写入P0口锁存器，使V2管截止，在读引脚信号控制下，通过读引脚三态门电路将指令码读到内部总线，这个过程和I/O读引脚过程是一样的。
在输入状态下，从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的，但也有例外。例如，当从内部总线输出低电平后，锁存器Q＝0，Q非＝1，场效应管T2开通，端口线呈低电平状态。此时无论端口线上外接的信号是低电乎还是高电平，从引脚读入单片机的信号都是低电平，因而不能正确地读入端口引脚上的信号。又如，当从内部总线输出高电平后，锁存器Q＝1，Q非＝0，场效应管T2截止。如外接引脚信号为低电平，从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。为此，8031单片机在对端口P0-P3的输入操作上，有如下约定：凡属于读-修改-写方式的指令，从锁存器读入信号，其它指令则从端口引脚线上读
入信号。读-修改-写指令的特点是，从端口输入(读)信号，在单片机内加以运算(修改)后，再输出(写)到该端口上。这样安排的原因在于读-修改-写指令需要得到端口原输出的状态，修改后再输出，读锁存器而不是读引脚，可以避免因外部电路的原因而使原端口的状态被读错。当P0作为地址/数据总线使用时，在读指令码或输入数据前，CPU自动向P0口锁存器写入0FFH，破坏了P0口原来的状态。因此，不能再作为通用的I/O端口。在系统设计时务必注意，即程序中不能再含有以P0口作为操作数（包含源操作数和目的操作数）的指令。
2.7.2 P1端口的结构及工作原理
P1端口与P0端口的主要差别在于，P1端口用内部上拉电阻R代替了P0端口的场效应管T1，并且输出的信息仅来自内部总线。由内部总线输出的数据经锁存器反相和场效应管反相后，锁存在端口线上，所以，P1端口是具有输出锁存的静态口。要正确地从引脚上读入外部信息，必须先使场效应管关断，以便由外部输入的信息确定引脚的状态。为此，在作引脚读入前，必须先对该端口写入l。具有这种操作特点的输入/输出端口，称为准双向I/O口。8051单片机的P1、P2、P3都是准双向口。P0端口由于输出有三态功能，输入前，端口线已处于高阻态，无需先写入l后再作读操作。单片机复位后，各个端口已自动地被写入了1，此时，可直接作输入操作。如果在应用端口的过程中，已向P1-P3端口线输出过0，则再要输入时，必须先写1后再读引脚，才能得到正确的信息。此外，随输入指令的不同，P1端口也有读锁存器与读引脚之分。
2.7.3 P2端口的结构及工作原理
P2端口在片内既有上拉电阻，又有切换开关MUX，所以P2端口在功能上兼有P0端口和P1端口的特点。这主要表现在输出功能上，当切换开关向下接通时，从内部总线输出的一位数据经反相器和场效应管反相后，输出在端口引脚线上；当多路开关向上时，输出的一位地址信号也经反相器和场效应管反相后，输出在端口引脚线上。
对于8031单片机必须外接程序存储器才能构成应用电路（或者我们的应用电路扩展了外部存储器），而P2端口就是用来周期性地输出从外存中取指令的地址(高8位地址)，因此，P2端口的多路开关总是在进行切换，分时地输出从内部总线来的数据和从地址信号线上来的地址。因此P2端口是动态的I/O端口。输出数据虽被锁存，但不是稳定地出现在端口线上。其实，这里输出的数据往往也是一种地址，只不过是外部RAM的高8位地址。
在输入功能方面，P2端口与P0和H端口相同，有读引脚和读锁存器之分，并且P2端口也是准双向口。
可见，P2端口的主要特点包括：
1）不能输出静态的数据；
2）自身输出外部程序存储器的高8位地址；
3）执行MOVX指令时，还输出外部RAM的高位地址，故称P2端口为动态地址端口。
P2作为I/O端口使用时的工作过程：当没有外部程序存储器或虽然有外部数据存储器，但容易不大于256B，即不需要高8位地址时（在这种情况下，不能通过数据地址寄存器DPTR读写外部数据存储器），P2口可以I/O口使用。这时，控制信号为“0”，多路开关转向锁存器同相输出端Q，输出信号经内部总线→锁存器同相输出端Q→反相器→V2管栅极→V2管9漏极输出。由于V2漏极带有上拉电阻，可以提供一定的上拉电流，负载能力约为8个TTL与非门；作为输出口前，同样需要向锁存器写入“1”，使反相器输出低电平，V2管截止，即引脚悬空时为高电平，防止引脚被钳位在低电平。读引脚有效后，输入信息经读引脚三态门电路到内部数据总线。
P2作为地址总线使用时的工作过程：P2口作为地址总线时，“控制”信号为‘1’，多路开关车向地址线（即向上接通），地址信息经反相器→V2管栅极→漏极输出。由于
P2口输出高8位地址，与P0口不同，无须分时使用，因此P2口上的地址信息（程序存储器上的A15~A8）功数据地址寄存器高8位DPH保存时间长，无须锁存。
2.7.4 P3端口的结构及工作原理
P3口是一个多功能口，它除了可以作为I/O口外，还具有第二功能P3端口和Pl端口的结构相似，区别仅在于P3端口的各端口线有两种功能选择。当处于第一功能时，第二输出功能线为1，此时，内部总线信号经锁存器和场效应管输入/输出，其作用与P1端口作用相同，也是静态准双向I/O端口。当处于第二功能时，锁存器输出1，通过第二输出功能线输出特定的内含信号，在输入方面，即可以通过缓冲器读入引脚信号，还可以通过替代输入功能读入片内的特定第二功能信号。由于输出信号锁存并且有双重功能，故P3端口为静态双功能端口。
使P3端口各线处于第二功能的条件是:
1）串行I/O处于运行状态(RXD,TXD);
2）打开了处部中断(INT0,INT1);
3）定时器/计数器处于外部计数状态(T0,T1)
4）执行读写外部RAM的指令(RD,WR)
在应用中,如不设定P3端口各位的第二功能(WR,RD信号的产生不用设置),则P3端口线自动处于第一功能状态，也就是静态I／O端口的工作状态。在更多的场合是根据应用的需要，把几条端口线设置为第二功能，而另外几条端口线处于第一功能运行状态。在这种情况下，不宜对P3端口作字节操作，需采用位操作的形式。
2.8 驱动能力
P0端口能驱动8个LSTTL负载。如需增加负载能力，可在P0总线上增加总线驱动器。P1，P2，P3端口各能驱动4个LSTTL负载。由于P0-P3端口已映射成特殊功能寄存器中的P0-P3端口寄存器，所以对这些端口寄存器的读／写就实现了信息从相应端口的输入／输出。
潍坊学院 单片机原理与应用课程 设计说明书 题目： 系部：信息与控制工程学院 专业： 班级： 学生姓名: 学号: 指导教师:王文成 2009年12月15日
目录 1 设计任务与要求 (1) 2设计方案 (1) 2.1 音乐相关知识 (1) 2.2如何用单片机产生音频脉冲 (2) 2.3如何用单片机实现音乐的节拍 (3) 2.4音频功放 (4) 3 硬件设计 (4) 3.1结构框图 (4) 3.2主要器件 (5) 3．3 电路原理图及说明 (6) 4 软件设计 (6) 5 小结 (15) 主要参考文献 (16)
单片机实现简单音乐发生器 1 设计任务与要求 本例将实现一种由单片机控制的简单音乐发生器，它具有16个音的键盘，我们可以根据乐谱在键盘上进行演奏，通过扬声器将音乐播放出来。 本次课程设计的任务是，设计一种由单片机控制的简单音乐发生器，要求键盘有16个键，能过用51单片机C语言编写程序来实现音乐发生器的发音。 要求：1.设计思路切明确； 2.对各个芯片的功能要有所了解； 3.对设计中的各个电路图能够要有所说明；。 4.对设计的、中的源程序要有所注释。 5.在按音乐发生器的16个键的同时能够听到不同的音乐。 2设计方案 进行本例的设计之前，首先需要了解音乐的一些相关知识。 2.1 音乐相关知识 在人类还没有产生语言时，就已经知道利用声音的高低、强弱来表达自己的思想和感情。声带、琴眩等物体震动时会发出声波，声波通过空气传播进入人耳，人们就听到了声音。声音有噪音和乐音之分，振动由规律的声音是乐音，如人声带发出的歌声、由琴眩发出的琴音等。音乐中所有的声音主要是乐音。 乐音听起来有的高，有的低，这就叫音高。音高是由发音物体震动频率的高低决定的，频率高声音就高，频率低声音就低。比如，女人唱歌时声带频率振动高，男人唱歌时声带振动频率低，所以男生比女生低。 音乐中所有音乐的范围从每秒中振动16次的最低到每秒中振动4186次的最高音，大约97个。现在最大的钢琴可以奏出其中的88音，是音乐范围最大的乐器，人唱歌时因受生理限制，所能唱出的乐音仅是乐音范围的一小部分。 不同音高的乐音是用C,D,E,F,G,A,G来表示的，这7个字母就是乐音的音名，
单片机实物设计 题目: 单片机音乐盒设计 班级： K0312416-17 姓名：湛俊朱斌杨裕庆 学号：K031241705 K031241632 K031241737
摘要 本设计是一个基于STC89C51RC系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。本音乐盒共有四首歌曲，用4个按键控制。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS 仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 【关键词】STC89C51RC 按键蜂鸣器 LCD1602液晶
目录 前言 ................................................................................................................................. 第一章工作原理 .............................................................................................................. 1.1设计目标 ............................................................................................................... 第二章软件设计与分析................................................................................................... 2.1 软件设计的组成................................................................................................... 2.2 各部分软件分析 ................................................................................................. 2.2.1 延时165MS,即十六分音符子函数 .......................................................... 2.2.2 延时1MS子函数...................................................................................... 2.2.3 定时器0中断子函数 .............................................................................. 2.2.4 播放音乐子函数...................................................................................... 2.5 定时器1中断子函数.................................................................................. 2.6 按键扫描子函数 ......................................................................................... 2.2.7 主函数..................................................................................................... 2.3 总源程序 ............................................................................................................ 第三章软件仿真 .............................................................................................................. 3.仿真图...................................................................................................................... 3.1 元件清单 ............................................................................................................... 总结 ..................................................................................................................................... 参考文献..............................................................................................................................
基于51单片机的音乐播放器 余子健、刘胤、宋亮 摘要：本大作业是基于sst89e52rd2单片机制作的wav音乐播放器。该播放器可以播放存在sd卡中的音乐，通过对sd卡的读取并将数字信号送入单片机中，借助8位DA转换器TLC5620 变成模拟信号，经过放大器TDA2822放大交给扬声器发出最初读取的音频信号，实现音乐播放的功能。 关键词：SD卡，WAV文件，DA，音频放大 1背景 音乐随身听产品经过几年的发展，已经变得相当成熟。市场上可以购买到各类不同的音乐播放器，产品线涵盖了高中低不同档次。作为学习与研究，本作品尝试利用STI51开发板板载资源以及外搭的功率放大电路制作一台音乐播放器，能够播放通过计算机拷贝在SD卡（或MMC卡、TF卡）的根目录中的某一个WAV 文件。 2硬件设计 该音乐播放器硬件组成如下 本音乐播放器使用容量为2G的SD作为外部存储器 主控制器采用SST公司生产的SST89E58RDA，其40引脚封装的芯片功能模块如图1所示。芯片主要特想如下： ?兼容80C51系列，内置超级FLASH存储器的单片机 ?工作电压VDD=4.5~5V，5V工作电压时0-40MHz频率范围 ?1KB的内部RAM ?两块超级FLASH EEPROM，32KB的基本存储卡和8KB的二级存储块（扇区大小为128字节），二级存储块可用于存放掉电后要保存的数据，放在内部具有极强的抗干扰性?最大片外程序/数据地址空间为64KB ?全双工增强型UART，帧错误检测，自动地址识别 ?9个中断源，4个中端优先级 ?降低EMI模式（通过AUXR SFR不允许ALE输出时钟），确保了单片机的高抗干扰性?双DPTR指针（查表，寻址更方便）
机电学院单片机课程设计 任务书 设计名称：音乐盒的设计 学生姓名：*** 指导教师：***** 起止时间：自*** 年* 月* 日起至*** 年*月* 日止 一、课程设计目的 利用AT89C51系列单片机，实现两首歌曲的依次、循环播放，并在播放歌曲的同时，与之对应的LED灯亮起，形成三种绚丽的灯光效果，制作成一个简单的音乐盒。 二、课程设计任务和基本要求 设计任务： 1.运用AT89C51系列单片机的技术原理，通过硬件电路制作以 及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒； 2.运用2N2905三极管放大技术，对扬声器音频信号进行放大， 实现音乐播放功能； 3.8个LED灯对应音乐的不同音阶，实现伴随音乐播放，发出 不同的花样效果的功能。 基本要求： 1. 能够实现设计任务的基本功能； 2. 至少设计两种音乐的播放和三种灯光效果的制作； 3. 能够完成音乐盒实物的焊接； 4. 完成设计后独立撰写3000字左右的设计报告。
目录 摘要 (1) 关键字 (1) 1 概述 (2) 1.1设计意义 (2) 1.2设计方案 (2) 1.3设计内容 (2) 2 硬件设计 (3) 2.1音乐盒的结构框图 (3) 2.2单片机模块 (3) 2.2.1 AT89C51系列单片机介绍 (3) 2.2.2 最小系统 (4) 2.3扬声器模块 (4) 2.4LED显示模块 (5) 2.5按键模块 (5) 3 软件设计 (6) 3.1音乐盒的功能框图 (6) 3.2音调、节拍以及编码的确定方法 (6) 3.2.1 音调的确定 (6) 3.2.2 节拍的确定 (7) 3.2.3 编码 (8) 3.3软件程序设计 (9) 3.3.1 程序流程图 (9) 3.3.2 程序源代码 (10) 4 调试 (10) 4.1实验环境 (10) 4.1.1 PROTEUS软件简介 (10) 4.1.2 KEIL简介 (11) 4.2仿真调试 (11) 4.3花样灯3种效果 (12) 4.4实物调试 (13) 5 总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1仿真电路图 (16) 附录2实物图 (16) 附录3元器件清单 (16) 附录4程序源代码及注释 (17)
湖北科技学院计算机科学与技术学院《微机接口技术》实验报告 学号： 124221031 姓名：李亮亮 实验题目：音乐发生器接口实验报告 指导老师：范建军 实验日期： 2014.12.26
一、实验目的 通过音乐发生器实验，学习如何利用8253定时/计数器进行声音控制电路的设计原理与方法。 二、实验内容 基本实验 程序执行，开始演奏儿歌“两只老虎”，歌曲结束或按任意键停止演奏。 三、实验要求 利用MFID 实验平台和音乐发生器模块进行硬件连接，利用MF2KI 集成开发环境进行音乐发生器控制程序设计，调试，直至听到正常的乐曲。 四、实验原理 1．音乐发生器驱动模块电路原理如图2.1.12所示。模块包含喇叭SPK ，LM386A ，74LS08，以及74LS245和LED 等。其中LED 是配合演奏音乐时产生发光效果而设置的。 图2.1.12 音乐发生器模块板电路原理框图 2．利用8253控制发声原理与方法的详细阐述，参考“微机接口技术及应用”教材第3.3节（P43）。 五、实验资源配置 1．电源：机内供电，将平台的电源开关拔到“内”的位置上，并将模块电源JP7接通 2．电缆线：采用单线/20芯扁平线 3．本实验所用到资源：E （8253），F （8255）Q （音乐发生器）L （跳线）四个模块 4．I/O 端口地址：8255的4个端口地址为300H ～303H 。其中A 口=300H ，B 口=301H ，C 口=302H ，命令口=303H 。8253的四个端口地址为304H ～307H 。其中通道0为304H,通道1为305H,通道2为306H,命令口为307H 5．软件资源：MF2KI 集成开发环境软件提供了丰富的汇编语言和C/C++语言程序开发工 20 芯 定 时 器 / 并 行 口 插 座 50 芯 扩 展 总 线 排 阻
实验三单片机音频发生器程序设计 实验目的 1、进一步掌握单片机定时器的用法。 2、了解用单片机的IO口输出方波的方法。 3、理解用单片机产生简单音频的方法。 实验仪器 单片机开发板、万利仿真机、稳压电源、计算机 实验原理 1、单片机IO口产生音频脉冲的原理 我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或“低”电平，则在该口线上就能产生一定频率的方波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若通过程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。喇叭驱动电路如图4-13所示。 图4-13 喇叭驱动电路 例如，要产生中音1。从下表可知，中音1的频率为523Hz，周期T=1/523=1912μs，其半周期为1912/2=956μs，因此只要在SPEAKER接口上产生半周期为956μs的方波，即可听到持续的1音。C调部分音符频率与计数初值的对应表如下： 表4-1 C调部分音符频率、计数初值与设置简谱码的对应关系 注：上表定时器工作于模式1 2、音乐节拍的生成 要唱出一首歌，只产生出音频脉冲还不够，还要考虑发出音频时间的长短（即节拍）。
如果一拍为0.4秒，则1/4拍是0.1秒，只要设定延迟时间就可获得节拍的时间。我们也可以设1/8拍为1个延迟单位时间,则1拍应该是8个延迟单位时间，以此类推，所以，只要求得1/8拍的DELAY时间，其余的节拍就是它的倍数。详见下表 表4-2 节拍与节拍码对照表 3、简谱发生器程序设计 由前面的分析可知，音符频率有14种，节拍有10种，我们定义每个音节占用一个字节，字节的低4位代表音符的频率，高4位表示该音符的节拍。定义一个音符频率表、一个音符节拍表。程序首先读取一个音节，并从音符频率表和节拍表中读取音符频率所对应的定时器初始和节拍对应的延时参数。利用单片机内部定时器0、1分别产生频率和节拍。定时器0的初始值由音符的频率决定，定时器1的初始值是50ms对应的值。每当一个音符输出完成就取出下一个音符，直到取出的是0FFH。代表所有音符全部输出完成。程序停止或重新开始。程序流程图如图4-14所示。 图4-14 实验内容 1、在单片机P1.2口产生下列频率方波 1KHz，2KHz，5KHz，10KHz，学号后两位*100 2、在P1.2口产生简谱对应频率方波（简谱频率如上文） 3、在P1.2口播放简谱音乐。
毕业设计 基于单片机的音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于A T89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来切换歌曲，另一个用来切换8路LED的变化花样，本音乐盒共有两首歌曲，花样灯花样共计3种。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调，与之对应的LED亮起。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 【关键字】音乐盒；A T89C51单片机；KEIL；PROTEUS；音调
Design Of Music Box Based On SCM Li Kun (Grade06,Class1, Major Computer Science and Technology, Computer Science and Technology Dept,Shaanxi University Of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: FENG Yong-Zheng Abstract:This design is a series based on A T89C51 microcontroller Music Box, based on principles of SCM technology, through the production of hardware and software compilation, designed a multi-function music box. Mainly by the keys of the music box circuit, reset circuit, clock circuit and the buzzer composition. Using two buttons control music box, one to switch songs, and the other is used to switch the 8 LED pattern changes, the music box has two songs, a total of three kinds of pattern light pattern. Play a song, the buzzer sounded a tone, corresponding LED lights up. This design using KEIL programming software to program the music box and debug source code, with the PROTEUS simulation software to simulate hardware, debugging, saving design time. Key Words: Music Box ;A T89C51 SCM; KEIL; PROTEUS; TONE
基于单片机的音乐播放器 摘要 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。 基于单片机的音乐播放器可应用于MP3、MP4，扩音器等很多方面，并可作为很多系统的辅助功能，作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括"Do"、"Re"、"Me"--等音阶在内的各种频率声音。将各个音阶连接在一起，便可组成一支曲子或是演奏一段旋律。基于这个思想，采用AT89C52单片机设计了一款特殊的"音乐播放器"，本播放器可实现播放、暂停、复位等功能。 关键字：单片机；集成电路：89C52芯片；音乐播放器
Abstract Single Chip Microcomputer is an integrated circuit chip, VLSI technology is the use of having the data processing capabilities of the CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, a variety of I / O port and interrupt system, the timer / counter functions (may also include a display driving circuit, the pulse width modulation circuit, an analog multiplexer, A / D converter circuit, etc.) are integrated into a small sound system on a microcomputer composed of silicon. Microcontroller-based music player can be used in many ways mp3, MP4, loudspeakers, etc., and as a secondary function of many systems, as one of the important microcontroller hardware resources, using the timer can generate a variety of fixed frequency square wave signal can be generated include the "Do", "Re", "Me" - like various frequencies including the sound scale. The various scales together, may form a song or play a melody. Based on this idea, using AT89C52 designed a special "Music Player", the player can be realized play, pause, reset and other functions. Keyword：Single Chip Microcomputer；integrated circuit；89C52 chip；Music Player
课程设计(说明书) 电子音乐盒的设计 院（系）名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名 指导教师 2013年01月12日
课程设计任务书 题目: 电子音乐盒的设计 课程:单片机课程设计 课程设计时间 2012年12月21 日至2012年1 月3日共2 周课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1．设计要求 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理；设计基于单片机的电子音乐盒；通过按钮可选择不同的音乐。 创新设计： 1、安装复位键，暂停、播放键; 2、有6首不同的音乐用程序编出可供选择。 2. 设计任务与要求 2.1系统硬件电路设计 根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。 2.2软件设计 根据该系统要求的功能进行软件设计，绘制整个系统的软件流程图；根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求逐条加以注释。 2.3 Proteus仿真 用Proteus对系统进行仿真并进行软硬件调试。 2.4 编写设计说明书 内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等，字数不少于4000字；硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明；软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图，列出程序清单，逐条加以注释，并在各功能块前
加程序功能注释。 3．工作计划 4．主要参考资料 单片机课程设计指导书皮大能北京理工大学出版社2010.7 8051单片机实践与应用吴金戎清华大学出版社2003.8 单片机技术基础教程与实践夏路易电子工业出版社2008.1 MCS-51单片机原理接口及应用王质朴北京理工大学出版社2009.11 基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例蒋辉平机械工业出版社2009.7 指导老师签字: 日期:
音乐发生器实验 目录 1 前言 (2) 2 需求分析 (2) 2．1原理 (2) 2．2要求 (2) 2．3任务 (2) 2．4运行环境 (2) 2．5开发工具 (2) 3 概要设计 (3) 3．1系统流程图： (3) 3．2音符文件读取程序流程图 (3) 3．3播放子程序 (4) 3．4延时子程序 (4) 4 详细设计 (5) 4．1歌曲编排 (5) 4．2分析和设计 (5) 4．3具体代码实现 (8) 5 课程设计的总结与体会 (13) 6 致谢 (13) 7 参考资料 (13)
前言 编写一个程序来初始化8253定时/计数器和8255并行通信接口芯片。通过接口控制音乐发声器的播放和灯光的闪烁，实现通过运行在MFDI平台运行程序对硬件电路的控制。 1需求分析 2．1 原理 编写程序对8253和8255芯片进行初始化，按照音符来设定频率和8253定时/计数器的延时时间。对8255芯片pc0和pc6口的置0和1来控制扬声器的开关，对pc4口的置0和1控制LED灯的闪烁。 2．2 要求 (1)熟悉电路，理解各个元件之间的控制流程。 (2)熟悉MFDI平台的运行环境。 (3)熟练掌握C语言，调用中断子程序和端口函数对端口进行读写数据的操作。 (4)理解乐谱知识，熟悉音频转换表和节拍的延长时间 2．3 任务 (1)曲谱转换 (2)分析电路图 (3)画出程序流程图 (4)编写代码 (5)程序分析与调试 (6)测试 2．4 运行环境 (1)WINDOWS2000/XP系统 (2)MFDI实验平台 (3)VC编译环境
2．5 开发工具 C语言 2概要设计 3．1 系统流程图（如图3.1）： 图3.1 系统流程图3．2 音符文件读取程序流程图（如图3.2）：
基于单片机的简单电 子琴毕业设计 目录 1引言 (1) 2 总体设计 (2) 2.1 设计目的与要求 (2) 2.2 电子琴系统的组成 (2) 2.3 系统设计框图 (3) 3 详细设计 (4) 3.1 硬件设计 (4) 3.2 硬件简介 (5) 3.2.1 AT89C51简介 (5) 3.2.2 LED数码管 (10) 3.3整体程序处理流程图设计 (11) 3.4矩阵式键盘的识别和显示与设计 (12) 3.4.1矩阵式键盘的结构与工作原理 (12) 3.4.2矩阵式键盘的按键识别方法 (13) 3.4.3键盘接口必须具有的4个基本功能 (15) 3.5音乐播放设计 (16) 3.5.1音乐发声原理 (16) 3.5.2音乐播放流程图 (18) 3.5.3放歌子程序流程图 (18) 4实现联调 (20) 4.1 Proteus 简介 (20) 4.2 keil 简介 (20) 4.3利用keil与Proteus进行的调试 (21) 5 总结与展望 (23)
参考文献 (25) Abstract： (26) 致谢 (27) 附录A：程序设计 (28) 附录B 印制电路板（PCB）设计 (34)
基于单片机的简单电子琴设计 摘要：电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析与设计，并介绍了基于单片机电子琴的系统硬件组成。该文设计是一种基于AT89C51的简单音乐发生器，利用单片机技术、键盘和一组发光二极、SPEARK等实现原理图设计，并用C51语言进行键盘识别程序设计和音频脉冲输出程序的设计。经过软件和硬件的联调，并仿真出来。该音乐发生器不仅能通过键盘弹奏出来简单的乐曲，而且不弹奏时按播放键可以播放置音乐，音调和节拍都由单片机控制实现。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。 关键词：单片机；键盘；扬声器；电子琴
基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计
基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计 摘要 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏音乐，功能多，外观效果多彩，配有彩灯,使用方便，本音乐盒有三个按键，key1控制彩灯，key2控制音乐，key3为总开关，可同时关闭音乐与彩灯。具有一定的商业价值。 关键字：AT89C51；音乐盒；按键；彩灯
Abstract Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value. Keywords: AT89C51, music boxes, buttons, Lantern
题目：音乐播放器 课程设计（论文）任务书
摘要 随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用，单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用，在某些领域具有不可替代的作用。音乐播放功能随处都会用到，如，在开发儿童智力的玩具中，等等。目前，基于单片机实现音乐播放，其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。 单片机的英文名称为single chip microcomputer，最早出现在20世纪70年代，国际上现在已逐渐被微控制器（Microcontroller Unit 或MCU）一词所取代。它体积小，集成度高，运算速度快，运行可靠，功耗低，价格廉，因此在数据采集、智能化仪表、通讯设备等方面得到了广泛应用。而8051单片机在小到中型应用场合很常见，已成为单片机领域的实际标准。随着硬件的发展，8051单片机系列的软件工具也有了C级编译器和实时多任务操作系统RTOS，为单片机编程使用C语言提供了便利的条件；并针对单片机常用的接口芯片编制通用的驱动函数，可针对常用的功能模块，算法等编制相应的函数；C语言模块化程序结构特点，可以使程序模块大家共享，不断丰富，这样就使得单片机的的程序设计更简单可靠，实时性强，效率高。作为测控技术与仪器的学生，掌握8051单片机硬件基础及其相关软件操作，将其应用于现代电子产品中是必要而且重要的，这次课程设计我们的题目是用单片机实验箱系统制作音乐播放器。 本次课程设计主要内容是通过单片机C51语言进行编程，以产生乐曲音符和节拍，把乐谱翻译成计算机语言（音符转换诚成相对应的方波频率即定时器装载初值，节拍转换成相对应的延长时间），并将其预先存储到单片机里，然后根据按键调用再由单片机进行信息处理，在经过信号放大，由喇叭放出乐曲声，实现音乐播放的功能。其主要表现在可以播放十首歌曲，可以用十个数字键控制播放的歌曲，并且能在LCD液晶屏显
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/528427031.html, 谈电子音乐唱片封面设计风格与创意 作者：晏雅静 来源：《文艺生活·文海艺苑》2015年第01期 摘要：在当代音乐文化背景下，文章以研究分析电子音乐封面设计的风格与创意，给出 一个浅显的国内电子音乐封面设计的建议。首先介绍了电子音乐及其封面设计风格类型，再者解释电子音乐封面设计所包含的创意要素。挑选了1980年至今的封面设计上比较具有代表性的电子音乐封面的设计，进行分析比较，得出结论，中国的电子音乐封面设计要把中国的历史文化特色与现代艺术相结合。 关键词：电子音乐；封面设计；创意风格 中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2015）03-0149-01 音乐和平面设计有着千丝万缕的联系。在如今，有众多平面设计师本身也是出色的电子音乐制作家。 音乐唱片其封面图的风格设计一直是最讲究艺术性的，它不像广告设计和VI设计等，客户会给设计师很多限定和要求。没有过多的束缚与约束，不限定某种主题和表现手法。甚至越新颖、越出众越好，它重点追求趣味性。 一、电子音乐封面设计风格 电子音乐，广义而言，只要是使用电子设备所创造的音乐，都可属之。任何以电子合成器、效果器、电脑音乐软件、鼓机等“乐器”所产生的电子声响，都可合理地称为电子音乐。狭义而言，电子音乐指涉科技（Techno）、出神（Trance）等种类的乐曲。电子音乐唱片封面设计也比较其他类型的唱片更有特点。 迷幻型电子乐Chillwave就比较喜欢用一些蓝紫色类似水彩那种通透感觉作为背景色，再加上一些文字。以白色为主。字体设计一般用细长形，突显清丽娟秀并且表达细微的变化，代表是音乐人XXYYXX、SLOW MAGIC等。连他们巡演的海报都是渗透了迷幻的风格。 而高科技舞曲Techno的专辑封面一般而言则比较冷静，简洁，不花哨。一般而言封面都以纯色为主，加以几何图案，表达一种抽象的沉稳并且低调的感觉。色彩一般都比较深沉，多为冷色调。代表是John Tejada的专辑。 而另一种舞曲，House浩室音乐的封面设计一般颜色跳跃，艳丽。以红橙色为主，多为暖色调。并加以流畅的纤细的线条。就如这种类型的音乐风格一样，热情洋溢。代表，Miguel Migs的专辑。
实验项目五音乐发生器设计 一、实验目的 1、了解普通扬声器的工作原理。 2、使用FPGA产生不同的音乐频率。 3、进一步体验FPGA的灵活性。 1、 二、硬件要求 1、EDA2000实验箱（其他厂家具有同等配置试验箱均可） 2、主芯片：EP1K1OTC100-3 3、计算机与QUARTUS 软件 三、实验原理 1、乐曲的发声原理：组成乐曲的2个基本要素是：每个音符的发音频率值及其持续的时间（节奏）。一般人能听到声音的频率范围约在几十到几千赫兹，可以利用程序控制FPGA 某个引脚输出一定频率的矩形波，接上扬声器后就能发出相应频率的声音，演奏某个音符的音调，同时，若能控制每个音符的持续时间，也就控制了乐曲的节奏，因此只要控制输出到扬声器的信号频率的高低以及每个信号的持续时间长短，即可实现乐曲的演奏。 2、音符的产生：音符的产生是利用计数器对输入的时钟信号进行分频，然后输出不同的频率来控制扬声器发不同的声音。计数器必须是模可变的计数器，也就是其初始计数值可变，这样便可以对其进行初始化，使其从不同的初始值开始计数，实现对输入时钟信号的不同分频。 3、节拍的产生：节拍也是利用计数器来实现，如果某一个音符需要维持的时间比较长，那么就可以在此计数器从计数值A到计数值B之间都维持该音符，很显然，A和B之间的间隔越大，那么该音符维持的时间也就越长。 4、乐谱的存储：乐谱是一个固定的组合电路，根据不同的输入值，然后输出一个固定的值，该值就是音符产生计数器的分频的初始值。 5、适当的选择这些计数器和组合电路，便可完成不同的乐曲和不同节奏。 四、实验内容及步骤 本实验要完成的任务是设计一个驱动扬声器产生梁祝音乐的程序，设计步骤如下： 1、编写音乐输出的VHDL代码。 2、用Quartus II对其进行编译仿真。 3、在仿真确定无误后，选择芯片ACEX1K EP1K10TC100－3。 4、给芯片进行管脚绑定，在此进行编译。 5、根据自己绑定的管脚，在实验箱上对扬声器接口和FPGA之间进行正确连线。 6、给目标板下载代码，观看实验结果。 五、下面为梁祝音乐代码，要求讲其改写为上海滩代码，并在EDA2000上下载验证LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY song IS PORT(
山东建筑大学 课程设计说明书 题目：基于单片机的数字音乐盒 课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：高焕兵张君捧 完成日期： 2013年6月
目录 摘要 .................................................................... I 1 设计目的 (2) 2 设计要求 (2) 3 设计内容 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.2 方案设计 (3) 3.3 电路各模块说明 (4) 3.4 器件选择 (6) 3.5．系统设计 (8) 3.6 软件设计 (8) 3.7 仿真调试及操作说明 (9) 总结与致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录一：基于单片机的数字音乐盒总电路图 (12) 附录二：音乐程序 (12)
山东建筑大学信息与电气工程学院学院课程设计说明书 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。 本设计由由单片机AT80C51芯片和LCD显示器为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子数字音乐盒。本设计采用4*4键盘，用Protel99来画系统硬件图，采用C语言进行编程，编程后利用KEIL C51来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能得以正常实现。 关键词：单片机；音乐盒；电路；播放
本科毕业论文(设计) 题目：基于51单片机音乐播放器的设计 学院： 班级： 姓名： 指导教师：王振义职称：副教授 完成日期：2015年5月20日
基于51单片机音乐播放器设计 摘要：在当今这个繁杂的社会，随着生活节奏的加快，人们从事长期的工作和面对学习过大的压力导致我们处于紧绷的状态，因此音乐对于调节压力不言而喻的十分重要。校园里的上下课的铃声，广场中爷爷奶奶伴随着音乐进行锻炼身体。此设备为人们目前压力过大的生活带来了乐趣。 本文是利用51单片机原理设计音乐演奏的硬件电路，并运用C语言进行程序部分的设计。经过51单片机来产生频率不同的波，这些波经过单片机输出和放大电路的放大驱使喇叭发出不一样的音调，延迟系统有可控制音符发音长短。把音乐转化成可以从发音设备中发出的悦耳动听的音乐。 关键字：单片机；音乐播放器；C语言
Design based on 51 SCM music player Abstract：In today's complex society, with the accelerating rhythm of life, the people in the long-term work and face learning too much pressure lead to us is in a state of tension, so the music is very important for regulating pressure self-evident.The ringing of a campus of adding and dropping classes, grandma and grandpa accompanied by music in the square to exercise.This device at present stress for people brought joy of life. This paper is the use of 51 single chip microcomputer hardware circuit design of music playing, and part using C language program design.After 51 single chip microcomputer to produce different frequency of wave, the wave through single chip microcomputer output and amplifying circuit amplifier drives the horn a different tone, length of the delay system with control pronunciation notes.Can put the music into sweet music from pronunciation in the device. Keywords : Single-chip processor; Music player; C programming language