文档介绍：

TC键盘模拟钢琴发声设计报告.docxTC键盘模拟钢琴发声"设计报告

设计任务要求

用PC键盘模拟钢琴发声

1 .使PC机成为一架可以弹奏的“钢琴：当按下数字1时，依次发出1 ,2, 3, 4, 5,

6 , 7 , i八个音调，按下ESC则推出“钢琴”状态。

要求：通过给8253定时器装入不同的计数值，可以使不同的频率的波形，经过放大器 放大作用，便可驱动扬声器发岀不同频率的音调。要使音调持续一段时间，只要插入一 段延时程序之后再，再将扬声器切断。

要使计算机成为可以弹奏的钢琴，需要建立一张表，使键入字符与频率构成一个对应关 系

键入字符

1

2

3

4

L

□

6

7

8

音符

1

2

3

4

5

6

7

8

频率值

524

588

660

698

784

880

988

1048

方案论证比较

由于任务的限制，设计只能以计算机系统为基础。由于计算机主板上有各种任务需要

的芯片，机箱有扬声器，直接利用计算机中的各个芯片完成设计。在汇编编程中，有分歧的

就是在设定各个音符频率时，是在程序中使用链表还是直接在程序中赋值。介于只有8个音 符需要定义，数量较少，所以仅在程序中定义，而避免使用链表这种技巧以减低编程难度。

系统原理说明

扬声器的控制

IBM-PC/XT机喇叭发声驱动电路由系统内的8255-5并行接口芯片的PB端口最 低二位来控制，PBO来控制8253-5定时/计数器的定时计数；PB1控制喇叭 接通和断开，以此来发声。8255-5的PB 口地址为61 H ； 8255-5通道2的 端口地址为42 H , 8253-5的控制端口地址为43 H。

8255-5 芯片 PB 口 ：

在TBM-PC/XT机的BIOS中有BEEP过程(祥见TBM-PC/XT机技术手册附A ), 在编程时把8253-5的计数器2的控制字设为B6H ,使它工作在方波输出方 式，计数器初值为533 H (即1331 D ),输出方波频率为：

19 X 10 A 6

F 0 = = 894 ( Hz)

1331

如果改变计数器初值，就可以得到任意频率的方波输岀，用X表示计数器的 初值，产生的任意频率用f表示则：

1. 19 X 10 A 6( Hz)

N =

f (Ilz)

将N值送入8253-5计数器2的初值寄存器中，运行程序时，就能从喇叭

里听到不同频率的声音。

经计算：音符1,2,3,4,5,6,7,1所对应的N值分别为，2271 , 2204 , 1803 ,

1705 , 1518 , 1352 , 1204 , 1135

发声的持续时间以10 ms为单位，可以用一段延时程序来实现：

MOV CX, 2801

D10MS:L00P D10MS

因为MOV指令为4 T状态，LOOP指令为17 T状态(产生转移)；或5 T状 态(不产生转移),设TBM-PC/XT机主频为4. 77 MHz ,则每个T状态为210 ns ,故：

[17( n-l)+5+4] X 210 X 10 A (-9)=0.01

因此：n二2801

这样就可以使喇叭发岀所需频率和持续时间的声音。

本程序设置声音延时为5000x10ms = 0. 5s

PC系列机中，8253的地址为40『4：州，其计数器2的工作模式设为模式3 ,作为方波 发生器使用CLK=1. 19MIIZ , 0UT2接至扬声器，使扬声器产生一定频率的声音。另外，还使用 8255 (其端口地址60『63H )控制计数器2的工作(接GATE2 \具体的连线方式如图6-17 所示，而图 6-18 只是在图 6-17 的基础上稍力Q改动。

设计一程序，使扬声器发岀600IIZ频率的声音，当按下ESC键(1AII )时，停止发声。分 析：8255PB :方式0、输出(设BIOS或0S已初始化好\

8253工作于模式3 ,计数初值(时间常数)二1. 19MIIZ/600IIZ二1983 ,请参看部分相关程

序。

STACK SEGMENT STACK

DW 100H DUP (0)

STACK ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS： CODE, SS： STACK

MAIN PROC FAR

START：

MOV AL, 10110110B；控制字，计数器2,模式3

OUT 43H, AL

MOV AX, 1983 ；初值

OUT 42H, AL

MOV AL, AH

OUT 42H, AL 关闭窗口

IN AL, 61H ； PB状态

PUSH AX

OR AL, 0000001 IB

OUT 61H.AL ；

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