中国矿业大学硬.件课程设计.doc

硬件课程设计报告 设计题目： 硬件电子琴电路设计 设计时间： 2012-09 摘要 本次硬件课程设计课程，是配合本学期《微型计算机原理与接口技术》的教学，也是要让我们能够更深入的认识接口芯片技术以及汇编编程，做到理论和实践相结合。 在课程中，我们选择的设计项目是“可存储式电子琴”：一个简易的模拟电子琴。即在汇编语言环境下，编程让I/O口控制8253，利用键盘控制音阶，8253识别发声从而实现按下设定好的不同的键发出不同频率的声音。 目录 1、选题…………………………………………………2 2、需求分析……………………………………………2 3、设计任务与要求……………………………………2 4、总体方案与说明……………………………………2 4.1总体方案…………………………………………2 4.2电路原理图与说明………………………………3 4.3功能模块图 …………………………………4 4.4 实验原理 ………………………………………6 5、硬件框图与说明 …………………………………6 5.1. 8279芯片介绍…………………………………6 5.2．8253芯片介绍…………………………………9 6、软件功能……………………………………………10 7．软件主要模块流程图………………………………13 7.1高中低音转换程序流程图………………………13 8．源程序清单与注释…………………………………12 8.1高中低音转换程序……………………………13 9．问题分析与解决方案 ……………………………31 10．结论与体会 ………………………………………22 11．参考资料 …………………………………………24 1、选题 本实验的课题是《可存储式电子琴》，这是一个很好的课题，实现这一课题的过程中充满趣味性，并且这一课题具有一定难度，实现起来就有挑战性。 2、需求分析 本次硬件课程设计实验的任务和要求是通过居于8279和8253芯片上的电路设计和电路连接并通过对它们进行编程实现一个电子琴的基本功能的小器件。该器件具有基本的弹奏功能（就是按下不同的键就会发出不同频率的声音），并且当还能够实现高低音转换，最终能够使音准最好，最好是能够播放一段完整的音乐。 3、设计任务与要求 利用8279、8253芯片和键盘、喇叭、I/O设备设计硬件电子琴，具备如下功能：当按下琴键时，扬声器发出该琴键相对应的音阶，同时可以通过按键转换高中低音节，可以播放预存音乐。 4、总体方案与说明 4.1总体方案 本次设计是基于Husy16/32位微机接口技术试验系统而进行功能实现与拓展。设计中用到了8279，8253,I/O输入等几种芯片。设计框图如下： 键盘输入 键盘输入 喇叭发声 时钟控制 图4.1.1设计框图 方案利用8253进行周期性扫描8279是否有键按下，使用8279的按键实现电子琴音节按键、功能的切换。 本次设计功能分为：低中高音阶的音频转换（默认状态下是中音）以及播放预曲目两项。 4.2电路原理图与说明 图4.2.1实物连线图 图4.2.1实物连线图 8253CS OUT0 CLK0 TATE0 8253 CS OUT0 CLK0 TATE0 8279 CS Q0I/O输出 CS /cs CS音响 Q0 I/O输出 CS /cs CS 音响 74LS138 74LS138 图4.2.2外部电路图 图4.2.2外部电路图 4.2.3说明 （1）各芯片及器件地址： 8279的控制端地址为：20AH，数据端地址为：208H 8253的控制端地址为：213H，数据端地址为：210H I/O输出的地址为：200H （2）按键说明： 1——dao音 7 8 9 A 4 5 6 B 1 2 3 C 0 F E D 2——ruai音 3——mi音 4——fa音 5——sao音 6——la音 7——xi音 A——高音转换键 B——中音转换键 C——低音转换键 D——放音键 图4.2.3键盘图 图4.2.3键盘图 4.3功能模块图 A A低音 B中音 C高音 延时 高低音转换 开始 结束 图4.3.1 功能模块图 芯片初始化 4.4 实验原理 使用8279芯片的键盘控制器，通过查看码值表，读出分别按下不同的键时，应的键值（这里只给出当按下1---7和A、B、C、D键的寄存器值，如表4.2.1）。 表4.4.1. 按键 1 2 3 4 5 6 7 A B C D 码值表键值 02H 0AH 22H 01H 09H 21H 00H 07H 29H 28