汇编实验四——扬声器程序设计

一、实验要求

通过8253和8255使扬声器发声
编写电子琴程序，要求程序能响应三个键，每个键对应不同频率的声音，按下发声，松开静音。

二、实现原理

8255的地址为：60H~63H;PB端口地址为61H,控制口为63H
8253的地址为：40H~43H;通道2地址42H，控制口地址43H

1、发声原理
人能听到的声音频率范围为20Hz～20000Hz。但是人耳最敏感声音频率范围是1000Hz-----3000Hz之间的声音。
扬声器可以产生不同频率、不同振幅的震动，振幅决定了音量，频率决定了音色、品质，本次实验就是改变电流输出频率从而发声。

2、8253计算初值
PC的扬声器以计数器2为核心。计数器8255的CLK2的输入频率为1.193182 MHz，工作于方式3，改变计数器初值可以由得到不同频率的方波输出。

f_CLK频率：1.1931816*1000000=0012 34DE H

若要使扬声器输出600Hz频率信号，则8253计数初值为1983
若要使扬声器输出1000Hz频率信号，则8253计数初值为1193

对于600 Hz， N=计数初值=11931816/600=1983
对于1000 Hz，N=计数初值=11931816/1000=1193

改变8253的输出频率，即可改变扬声器输出声频信号频率。

3、8255控制开关
扬声器受8255A芯片B口的两个输出端线控制，8255工作于方式0输出。
PB0=1，即GATE2=1，计数器2正常计数
PB1=1，打开输出控制门，扬声器工作

三、代码及解释

1、任务一
（1）按下 a 键时：对8253定时器初始化，设置通道2，方式3；然后用该计数器，计数当输出1000Hz时的计数次数，以产生1000Hz频率的方波，并从42H（OUT2）端口输出。即该子程序功能为：初始化定时器，设置计数初值，并输出1KHz频率信号。
（2）按下 b 键时：使PB1=1，输出高电平，驱动扬声器，以开启扬声器。
（3）按下 c 键时：使PB1=0，关闭扬声器的驱动，使扬声器无法工作。
（4）按下 d 键时：使PB0=1，输出高电平，驱动8253定时器，以开启定时器。
（5）按下 e 键时：使PB0=0，关闭定时器驱动电压，使定时器无法工作。
（6）按下 ESC 键时：退出整个程序，回到DOS。

     ASSUME  CS:seg2,DS:seg1
seg1    SEGMENTpstart   DB  'Program start.',0DH,0AH,'$'    ;0D回车，0A换行pend   DB  'Program will end when input',27H,'ESC',27H,'.',0DH,0AH,'$'sec      DB  10
seg1    ENDS
seg2    SEGMENT
start:  MOV     AX,seg1MOV      DS,AXMOV        DX,OFFSET pstartMOV     AH,09HINT       21HMOV      DX,OFFSET pendMOV       AH,09HINT       21H
;--------------键盘控制-------------------
wait1:  MOV     AH,01H          ;输入一个字符=AL，DOS系统功能调用INT     21HCMP      AL,1BH          ;是否ESC键JE       keyESCCMP       AL,'a'            ;是a键？JE      keya            ;a键处理，初始化定时器8253CMP  AL,'b' JE     keyb            ;b开启扬声器CMP      AL,'c'JE      keyc            ;c关启扬声器CMP      AL,'d'JE      keyd            ;d启动定时器CMP  AL,'e'          JE        keye            ;e停止定时器JMP      wait1
;-----‘a’键处理，定时器8253通道2初始化，将频率转为计数初值--------
keya:   MOV     AL,10110110B    ;设定时器工作方式，方式3OUT     43H,AL          ;送8253的控制端口43HMOV       DX,0012H        ;输入频率送DX,AXMOV      AX,34DEHMOV     DI,1000         ;将频率1000Hz转换为计数初值DIV        DI              ;计数初值在AX中OUT        42H,AL          ;计数初值送定时器2，即送42H端口MOV        AL,AHOUT        42H,AL          ;输出频率为1000HZ信号JMP       wait1
;------‘b’键处理，并行接口8255，扬声器开启控制--------------
keyb:   IN      AL,61H          ;读8255PB口OR     AL,00000010B    ;并行接口8255，使得PB1=1OUT        61H,AL          ;置PB1=1，开扬声器JMP     wait1
;------‘c’键处理，扬声器关闭控制----------------------------
keyc:   IN      AL,61HAND       AL,11111101B    ;并行接口8255，PB1=0,关扬声器OUT     61H,ALJMP       wait1
;-------‘d’键处理，定时器开启控制---------------------------
keyd:   IN      AL,61HOR        AL,00000001B    ;并行接口8255，启动定时器2，GATE=PB0=1OUT      61H,ALJMP       wait1
;------‘e’键处理，定时器关闭控制----------------------------
keye:   IN      AL,61HAND       AL,11111110B    ;并行接口8255，停止定时器2，GATE=PB0=0        OUT      61H,ALJMP       wait1
;------‘ESC’键处理，退出系统--------------------------------
keyESC: MOV     AH,4CHINT     21H
seg2    ENDSEND     start

2、任务二
要求程序能响应三个键，每个键对应不同频率的声音，按下发声，松开静音。
（1）需要三种频率对应三个按键
（2）按下发声，松开静音：需要判断按键情况，持续按下、按一下、没按，可以短暂延时再次查看按键情况，如果延时后按键还有输入说明按键持续按下，否则说明只按了一下。

其实写两个延时程序更好（本人偷懒不想改）
发声应该延时长，人听到才不会因为太短而变声
检测按键状态应该延时短，电脑响应才不会延时（明明没按了，但是还是在响应）
为了更正式，可以改成两个延时程序

为什么又七个按键，因为网上有现成的且对应简单的七个音阶，稍微修改了下，如果只要三个可以自己去掉一些就可以了。

     ASSUME  DS:DATA,SS:STACK,CS:CODE
DATA    SEGMENTpstart   DB  'Program start.',0DH,0AH,'$'    ;0D回车，0A换行pend   DB  'Program will end when input',27H,'ESC',27H,'.',0DH,0AH,'$'sec      DB  ?TABLE  DW  262         ;k1 发 do    的音，261.6HZDW  294            ;k2 发 re    的音，293.6HZDW  330            ;k3 发 mi    的音，329.6HZDW  349            ;k4 发 fa    的音，349.2HZDW  392            ;k5 发 sol   的音，392HZDW  440          ;k6 发 la    的音，440HZDW  494          ;k7 发 si    的音，493.8HZ
DATA    ENDSSTACK   SEGMENT PARA STACK  'STACK'STA        DB  48  DUP(?)TOP       EQU LENGTH  STA
STACK   ENDSCODE    SEGMENT
;--------------初始化-------------------
start:  MOV     AX,DATAMOV      DS,AXMOV        DX,OFFSET pstartMOV     AH,09H          ;功能号09H，显示字符串INT     21HMOV      DX,OFFSET pendMOV       AH,09HINT       21HMOV      AX,STACKMOV     SS,AXMOV        AX,TOPMOV       SP,AX
;--------------键盘控制-------------------
key:    MOV     AH,01H          ;功能号01H，键盘输入并回显      INT     21HCMP      AL,1BH          ;ASCII表，1BH 是 ESCJE      keyESC      CMP     AL,'1'            ;分别对应 7 个音阶JE       key1CMP     AL,'2'JE      key2CMP     AL,'3'JE      key3CMP     AL,'4'JE      key4CMP     AL,'5'JE      key5CMP     AL,'6'JE      key6CMP     AL,'7'JE      key7
;--------------是否持续按下-----------------
always: MOV     AH,0BH          ;功能号0BH，检测键盘状态INT        21HAND      AL,0FFH         ;无按键按下 AL=00，有按键按下 AL=FFCALL   delay           ;调用延时，判断按键是否持续按下JNZ      always          ;是就继续发声IN       AL,61H          AND     AL,11111100B    ;否就关闭，PB1=PB0=0OUT     61H,ALJMP       key
;--------------按键选择-------------------
keyESC: MOV     AH,4CHINT     21H
key1:   MOV     BX,TABLE        ;TABLE对应频率JMP       TOSOUND
key2:   MOV     BX,TABLE+2JMP      TOSOUND
key3:   MOV     BX,TABLE+4JMP      TOSOUND
key4:   MOV     BX,TABLE+6JMP      TOSOUND
key5:   MOV     BX,TABLE+8JMP      TOSOUND
key6:   MOV     BX,TABLE+10JMP     TOSOUND
key7:   MOV     BX,TABLE+12JMP     TOSOUND
;--------------计算初值-------------------
TOSOUND:MOV     DX,0012HMOV     AX,34DEHDIV     BX              ;计算初值CALL   SOUND           ;调用发音子程序CALL    delay           ;调用延时JMP        always          ;跳转判断按键是否持续按下
;--------------发声程序-------------------
SOUND   PROC    NEARPUSH    AXMOV       AL,10110110B    ;设定时器工作方式，方式3OUT     43H,AL          ;送8253的控制端口43HPOP       AXOUT       42H,AL          ;计数初值送低8位定时器2，即送42H端口MOV     AL,AHOUT        42H,AL          ;计数初值送高8位定时器2，即送42H端口IN      AL,61HOR        AL,00000011B    ;打开扬声器，PB1=PB0=1OUT        61H,ALRET
SOUND   ENDP
;--------------延时程序-------------------
delay   PROC    NEARPUSH    CXPUSH  AXMOV       AX,100H
for1:   MOV     CX,0FFFH
for2:   LOOP    for2DEC     AXJNZ       for1POP     AXPOP       CXRET
delay   ENDPCODE    ENDSEND     start

四、结果

1、扬声器发声
a 是初始化
b 是扬声器开启
c 是扬声器关闭
d 是定时器开启
e 是定时器关闭
所以发声输入 abd 即可，不发声输入 ce 其中之一就可以了。

2、电子琴程序

（1）随便乱打

（2）两只老虎琴谱