汇编接口综合实验——简易电子琴实验.docVIP

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简易电子琴

——键盘控制电子音响发声、8x8点阵灯显示

实验报告崔雪莹安容巧张佳悦

实验目的

了解小键盘的工作原理，学会如何使用小键盘进行控制，熟悉流程和代码编程；

了解电子音响的发声原理，会利用8253A级联方式控制其发出不同频率的声音；

了解8X8点阵灯的工作原理，学会显示想要显示的文字和图形；

实验结合8253,8259,8255和小键盘，8*8点阵的应用共同实现。

实验目的效果：小键盘触发按键，控制电子音响发出相应频率的声音，8X8点阵灯显示相应的内容。

实验内容

实验主要概述：

键盘控制实现两个音部（高音部、低音部）的发声，即：

当在键盘上按下‘0’、‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’时，电子音响发出不同频率的低音调，当在键盘上按下‘8’、‘9’、‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’时，电子音响发出不同频率的高音调。

同时，在8x8灯上显示相应音调对应的‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’、‘8’、‘9’、‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’。

1.小键盘按键的获取：

图1小键盘原理图

小键盘按键获取原理：

（1）判断是否有按键按下：若某行为低电平，此时该行某按键对应某列也为低电平，则说明该按键此时被按下。将8255A的A口03接行0到行3，B口的03接列0到列3。A口做输出，B口做输入。将A口输出设置为0000读取B口的此时的值，若不是全为1则说明有按键按下。无按键按下则等待。

（2）去抖动：延时，等待按键通断引起的抖动消失。延时后再读B端口，若还有按键闭合，则认为按键已确定。

（3）找到被按下的按键：用逐行扫描的方法读出此时按键相应的值。从第0行开始，输出0，顺序逐行扫描。每扫描一行，读入列线值，从0列开始，逐列检查是否为0。若为0，则表示该列有键按下；若为1，则表示无键按下。这样按顺序扫描每一行及其列值，直到找到为0列值，则该键就是被按下的键。计算按键编号。

（4）根据找到的键号，执行键号对应的程序。

2.电子音响发声

电子音响发声基本原理：

8253A的1工作方式和3方式配合可以产生占空比不同的输出方波，用这种波形可控制电子音响发出不同的音调。

使用通道0和通道2，通道0的输出0作为通道2的2的门控信号；通道0工作在3方式，产生一定周期的方波信号，通道2工作在1方式；1方式虽然不是周期输出，但是在2信号上升沿周期出现时，1方式可以重新计数。通过对这两种工作方式的计数初值的合理设置，通道2可以产生不同频率的周期性信号，来控制扬声器的发声。

当3方式的方波周期大于1方式定时长度时，可通过改变1方式定时时间常数就可以改变方波的占空比（如下图2示）；当3方式的方波周期小于1方式定时长度时，1方式总处于定时期间（发声停止）。

图2波形图

3.8x8点阵灯显示

8x8灯的工作原理：

只要在行线R18加上高电平，在列线C18加上低电平，则两线交叉点的就会发光。通过此原理我们计算出了‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’、‘8’、‘9’、‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’所对应的编码方案。并通过逐列扫描并延迟的方法实现字母的显示。

图3-18x8点阵内部结构图

图3-28x8点阵外部图

举一个很简单的例子，将8X8点阵简化为1个平面有64个点图像，来确定其显示的编码形式，如代码中部分的那个大的显示矩阵

以“0”来举例说明显示8X8点阵显示过程：

图3-28x8点阵‘0’显示

8X8点阵显示“0”是因为，我们将所有的列都置高电平，然后让需要显示的发光二极管对应的点的行置低电平，其他行的则置高电平，然后把置低电平的行码记为1其他的记0，再从左向右读，则可以得到一个8位的2进制数。

如上图所示，第1行和第8行是00H，第2行和第7行是18H，第3、4、5行都是24H

则“0”显示的编码是：00H,18H,24H,24H,24H,18H,00H

实验分析与设计

硬件思路

小键盘部分：因为小键盘的读入用的扫描法，4行必须使用输入，4列必须输出，所以我们用到8255的03作为输出，03作为输入。8255片选接200H。

扬声器发声部分：8253使用级联方式，0接22接扬声器，片选接210H。

点阵显示部分：8X8阵列行接A口，列接B口。

中断部分：6接5中断。

软件分析

查询流程图如下：

图4-1主程序 图4-2小键盘子程序

图4-3发声子程序图4-48x8灯子程序

实验硬件连线