微机原理与接口技术8254电子发声器_课程设计_by

利用8254设计音乐播放器程兴安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011指导老师：刘娟摘要：本课题主要是通过汇编语言用软件编程的方法实现简单的音乐播放功能。

通过在《微机原理与接口技术》课程上所学的汇编知识和8253/8254芯片相关知识，用汇编程序完成键控音乐播放的，用8253/8254定时器来产生声音。

8254和8255是计算机中经常使用的两块芯片，在计算机中担负着相当重要的作用，8254用作计数器，8255可作为接口芯片。

这两块芯片可以通过汇编语言编程写入，改变它们的工作状态，实现某些特别的功能。

本文即是通过对它们的编程实现对计算机扬声器的控制，利用硬件直接播放音乐。

该播放器有若干首歌曲可以选择，开始时输出说明，要用户选择要播放的歌曲，然后根据用户按键进行播放、退出或出错提示关键词：汇编语言，音乐播放器，8253/8254定时器一、课程设计的目的和意义利用8254作为音阶频率发生器，应先对至少两段音乐进行编码后存入音符表，并建立好音阶表，每段音符长度不能少于60个，每首连续播放3遍后，自动播放下一段音乐，几段音乐播完后，循环播放，直到有键盘输入任意字符时停止，并且使用8255作为控制开关的并行输入接口，输入开关选择的音乐控制信号。

通过对电子音乐播放器的设计，从电路到汇编代码，再到对程序的调试，有助于对这些接口芯片的工作原理的理解。

同时在调试过程中对不同音阶进行调试，加深了对发声原理的理解与掌握。

从8286CPU到8255并行接口再到8254可编程计数器的使用原来和连接方法进行深入的学习，关于8255和8254相应的程序控制字进行了理解与掌握，基本熟悉了其相关的用法，在把理论知识用在了实际问题的解答之中，进一步学会了怎么将理论与实践结合起来解决问题。

二、基础理论知识2.1、8254功能1、内部结构：如图1所示，8254内部包含数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字寄存器和3个结构完全相同的计数器，这三个计数器分别称为计数器0，计数器1和计数器2。

《微机原理与接口技术》课程设计电气与自动化工程系 通信工程院 系：专 业： 年级班级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期：一、设计目的用汇编语言独立完成一个程序，以达到熟练运用汇编语言编程实现加、减、乘、除的计算二、功能分析（1）开发环境：硬件：IBM PC机及其系列机ACSII键盘单色显示器或者彩色显示器软件：1M内存的硬盘或者1个软盘MASM是汇编语言开发环境下的。

汇编语言的特点:1.面向机器的低级语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计2.保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点。

3.可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、存储器、CPU、I/ O端口等。

4.目标代码简短，占用内存少，执行速度快，是高效的程序设计语言。

5.经常与高级语言配合使用，应用十分广泛。

（2）总体设计功能系统分析主要包括设计的功能分析和系统的流程，功能分析放在首位，每一个软件都要能满足一定的功能才有使用价值。

根据功能需求来创建应用程序。

本设计的功能如下：1、输入2个数，先判断是加减运算还是乘除运算，再进行计算2、判断符号是否为运算符3、回车为换行符4、用十进制或十六进制输出运算结果（3）详细设计功能1、主程序功能：对两个数的加减乘除四则运算设置2、子程序功能：分别判断是加减还是乘除的运算输出运算结果三、调试和运行程序（1）调试程序：该汇编编译环境是MasmEdit，是一个集成开发环境，编译，链接，运行全部集成在一起。

程序编好后，直接点汇编按钮，就会提示你有无错误，刚刚编好第一次汇编时，出现了好多错误，其中很大一部分是编写代码时不小心，打字出现的错，其中，分号的错误是致命的，它让汇编无法进行，不能用中文输入法打的注释分号，要用英文。

参考网上的通讯录程序，在改了几天的代码后界面终于出现，但感觉界面不怎么友好，又改了一下界面和光标位置。

（2）运行程序执行时，需在文件名后直接跟上计算表达式，如在命令提示符下执行结果如下：c:\masm>js 3+25c:\masm>js 6*72Ac:\masm>js 10-46c:\masm>js 12/34四、总结第一次真正的感觉到自己是学计算机专业的，第一次真正自己完成一个大型的程序，刚开始拿到汇编程序设计题的时候确实有点儿兴奋，心想着一定要独立快速而又高质量的完成这个程序。

《微机原理》课程设计说明书_键盘电子乐器武汉理工大学《微机原理》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名: 专业班级: 电气0805班指导教师: 工作单位: 自动化学院题目: 键盘电子乐器初始条件:掌握汇编语言程序设计方法，所设计的程序运行后可通过键盘控制，满足系统功能，并实现该系统设计方案。

在DOS，windows，汇编软件环境下运行。

要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求)1.设计一个用键盘演奏音乐的程序，计时器系统设计编程定时输出――电子音调,用pc机内部8253time~使扬声器发声。

用汇编语言对8253进行编程，使其OUT0上输出一定的频率，将其一定频率输出到喇叭上，演奏出不同的音节。

pc机的数字键(1,7)作为电子音调的音调选择2. 课程设计说明书应包括:a)设计任务及要求b)方案比较及认证c)程序设计基本思想，程序流程图，部分源程序及注解d)调试记录及结果分析e)参考资料f)附录:全部源程序清单g)总结时间安排:2011年元月07日--元月09日选题、查阅资料和方案设计 2011年元月10日--元月14日编程2011年元月15日--元月16日调试程序，改进与提高2011年元月17日撰写课程设计报告(有调试过程及结果的截屏) 2011年元月18日答辩和交课程设计报告指导教师签名: 2011 年元月 6 日系主任(或责任教师)签名: 年月日1武汉理工大学《微机原理》课程设计说明书摘要利用PC上的定时/计数芯片8253A控制PC扬声器发声。

编写内核模块，直接操作扬声器相关端口，或字符设备驱动，供应用程序调用，用键盘使其发出不同的声音。

关键字:8253 定时器中断2武汉理工大学《微机原理》课程设计说明书目录1. 方案比较 ....................................... 42.芯片介绍 (4)2.1 8255芯片简述 (4)2.1.1 8255三种方式下工作 (4)2.2 8253芯片简述 (5)2.2.1 8253六种工作方式 ........................ 63.通用发声程序 ..................................... 7 4.音调与频率和时间的关系 ........................... 11 附录 (13)附录一: (13)附录二: (14)附录三: (26)附录四: (27)附录五: ...................................... 32 参考文献 (33)3武汉理工大学《微机原理》课程设计说明书键盘电子乐器1.方案比较1.1 发声程序循环优点:简单,易于思维缺点:程序过于长,比较繁琐1.2 调用宏，进行发声优点:程序短缺点:不易想到2.芯片介绍2.1 8255芯片简述8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，+5V单电源供电。

8254课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握8254可编程定时器/计数器的基本工作原理及其在微机系统中的应用。

2. 能够理解并描述8254的内部结构，掌握其编程模型和寄存器功能。

3. 学会使用8254进行定时和计数的基本方法，并能够运用到实际的编程实践中。

技能目标：1. 培养学生通过查阅资料、小组讨论等方式独立解决问题的能力。

2. 提高学生运用8254进行程序设计的实践操作技能，培养学生编写精确、高效的程序代码的能力。

3. 通过实验操作，增强学生的动手能力，培养学生对硬件操作的兴趣。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对计算机硬件知识的探究欲望，培养学生的科学精神和创新意识。

2. 培养学生良好的团队合作意识，让学生在小组合作中学会相互尊重、相互支持。

3. 引导学生认识到硬件知识在实际应用中的重要性，提高学生对计算机技术的热爱和责任感。

课程性质：本课程属于计算机硬件基础知识的范畴，以实践操作为主，理论讲解为辅。

学生特点：学生处于高年级阶段，具有一定的计算机硬件知识和编程基础，具备独立思考和解决问题的能力。

教学要求：结合学生的特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力和创新意识。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容将围绕8254可编程定时器/计数器的原理与应用展开，内容包括：1. 8254内部结构及工作原理：介绍8254的内部组成，包括计数器、控制寄存器等，讲解其工作原理。

2. 8254编程模型：详细讲解8254的编程模型，包括计数器模式、计数器控制字等，使学生了解如何对8254进行编程。

3. 8254寄存器功能：分析8254各个寄存器的功能，包括计数器值寄存器、控制寄存器等，使学生掌握各个寄存器的作用。

4. 定时器/计数器应用实例：通过实际案例，展示8254在定时和计数方面的应用，让学生了解其在实际编程中的使用方法。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子信息工程2班指导教师：工作单位：题目:电子报警器设计一、设计条件：1．运用所学的微机原理和接口技术知识；2．微机原理和接口技术实验室的实验箱设备。

二、主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具要求）设想制作一个防盗器件。

具体要求：程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪，光闪周期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。

警报信息出现后LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。

根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和8253芯片熟悉了解和掌握。

设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能，故在程序设计中只要设计触动键盘中的数字键即8个LED不停光闪，同时内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。

在设计发声报警时利用了8253可编程定时记数器。

在设计发光报警时利用了8255芯片。

在程序设计中利用INT 10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。

三、时间安排：指导教师签名：年月日基于微机原理电子警报器的设计摘要在当今高速发展的中，人们对自身所处的环境越来越关心，居家安全已成为当今小康之家优先考虑的。

当您上班家中无人，或者仅有老人孩子在家，或者您晚上在家熟睡，您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。

众多住宅小区的安防防犯主要倚靠安装防盗窗、防盗门以及人工防犯。

这样不仅有碍美观，不符合防火的要求、而且不能有效地防止坏人的侵入。

随着生活水平的不断提高，人们的安全防范意识也在不断的增强，各种智能防盗报警器应运而生，并不断地向各个领域深入，报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、电话提醒等形式来警示或提醒我们应当采取某种行动的电子产品。

随着科技的进步，家居安防中的机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，如防盗报警器、防火报警器、煤气天然气泄露报警器等。

并且电子报警器在安全智能家居监控报警系统起越来越重要的作用。

8254的引脚
（1）D7~D0：双向、三态数据线引脚，及系统的数据线连接，传送控制、数据及状态信息。

（2）RD：来自于CPU的读控制信号输入引脚，低电平有效。

（3）WR：来自于CPU的写控制信号输入引脚，低电平有效。

（4）CS：芯片选择信号输入引脚，低电平有效。

（5）A1、A0：地址信号输入引脚，用以选择8254芯片的通道及控制字寄存器。

（6）．VCC及GND：+5V电源及接地引脚。

（7）CLKi: i=0,1,2,第i个通道的计数脉冲输入引脚，8254规定，加在CLK引脚的输入时钟信号的频率不得高于2.6MHZ，即时钟周期不能小于380ns。

（8）GATEi: i=0,1,2,第i个通道的门控信号输入引脚，门控信号的作用及通道的工作方式有关。

（9）OUTi：i=0,1,2,第i个通道的定时/计数到信号输出引脚，输出信号的形式由通道的工作方式确定，此输出信号可用于触发其它电路工作，或作为向CPU发出的中断请求信号。

2.3 8254端口地址。

计算机硬件技术基础8254定时器/计数器设计实验—电子发声设计航空航天 083614 孙诚骁 083605 李嘉骞一、实验目的学习用8254定时/计数器是扬声器发声的编程方法。

二、实验设备PC 微机一台、TD-PIT 实验系统一套。

三、实验内容根据实验提供的音乐频率表和时间表，编写程序控制8254，使其输出连接到扬声器上能发出相应的乐曲。

接线方法如下：四、实验所用芯片8254是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。

它具有以下基本功能：（1）有3个独立的16位计数器；（2）每个计数器可接二进制或十进制（BCD ）计数；（3）每个计数器可编程工作于6种不同工作方式；（4）8254每个计数器允许的最高频率为10MHZ ；（5）8254有读回命令，除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容；（6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。

计数初值公式为n=f(clki)/f(outi),其中f(clki)是输入时钟脉冲的频率，f(outi)是输出波形的频率。

8254的工作方式如下述：（1）方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。

（2）方式1：硬件可重触发单稳方式。

（3）方式2：频率发生器方式。

（4）方式3：方波发生器。

（5）方式4：软件触发选通方式。

（6）方式5：硬件触发选通方式。

CLK0 CLK0五、实验说明及步骤一个音符对应一个频率，将对应一个音符频率的方波通到扬声器上，就可以发出这个音符的声音。

音符与频率对照关系见下表所示。

将一段乐曲的音符对应频率的方波依次送到扬声器，就可以发出这段乐曲的声音。

音符与频率对照表（单位：HZ）利用8254的方式三—“方波发生器”，将相应一种频率的计数初值写入计数器，就可以产生对应频率的方波。

计数初值的计算如下：计数初值=输入时钟÷输出频率例如输入时钟采用系统总线上CLK（1.04166MHZ），要得到800HZ的频率，计数初值即为104166/800.对于每一个音符的演奏时间，可以通过软件延时来处理。

《微机接口技术课程设计》设计报告题目：实时钟显示与定时控制设计专业：电子信息工程班级：XXXXXXX学号：XXXXXXXXX姓名：XXX指导老师：XXX设计时间：2013 年6 月19日到2013年6月25 号1．设计任务说明通过本课程设计，综合应用接口技术各汇编语言程序设计技术，在PC 机上实现时钟显示、定时和响铃，以提高接口、汇编技术的应用能力。

2. 总体设计（1）. 利用BIOS 和DOS 的系统功能调用,能将计算机系统的日期和时间读出并显示出来。

（2）. 用“时：分：秒”（都是两位）的形式连续显示系统时间。

（3）．利用定时接口芯片每秒钟响一次铃。

（4）. 提示输入定时时间（即定时秒数），每经历指定的秒数，则演奏乐曲。

3. 详细设计模块描述：⑴．利用定时中断实现时钟显示。

当产生定时中断时(由8259A的IRQ0引起)，CPU转入BIOS的08H 号中断处理程序，在该中断处理程序中是一条软中断指令“INT 1CH”,而在该软中断程序中只有一条IRET指令，这样系统每秒钟产生18.2次定时中断，调用18.2次INT 1CH,这为开发者提供了一个编写与时间有关的程序的软中断接口，上例的定时响铃就是借用这个软接口实现的。

其具体操作如下：①在时钟显示程序，截获1CH号中断，在新的1CH中断处理程序安排一个计数器，记录调用的次数，每18次（约一秒钟）显示一次当前时间。

②利用BOIS的1AH号中断的0号功能，读取当前计时器的数值：入口参数：AH=02H执行： INT 1AH出口参数：AL=午夜信号，CH=时的BCD码，CL=分的BCD码，DH=秒的BCD 码③利用BIOS的10H号中断的13H号功能，实现在屏幕的右上角显示时间。

④在主程序中要保存原1CH号中断的中断向量，并设置新的时钟显示中断程序的中断向量，然后作其它工作，如调用BIOS的键盘中断INT 16H 的0号功能，等待用户按键盘，也就是等待中断的发生，并在屏幕右上角显示时间……，当用户按键后，主程序工作完成后，恢复原1CH中断向量。