实验七 音乐演奏

设计性实验 音乐演奏1. 实验内容用pc机扬声器演奏音乐。2. 实验目的了解PC机扬声器系统的电路结构，学习扬声器发声的编程方法。3. 实验要求用菜单选择乐曲，让扬声器按节拍演奏连续的音乐。4. 设计实验的思路（1） PC机发声系统 从图1-1中看出，PC机发声系统以8254的2号计数器为核心。系统初始化时，2号计数器工作在“方波发生器”方式，初值为二进制数， 写入顺序为先低后高，CLK2为1.193182MHz，当计数初值为533H时，OUT2输出方波大约为900Hz，经过简单的滤波之后，送至扬声器。改变2号计数器的计数初值就可以使扬声器发出不同频率的音响。图1-1 PC机发声原理图（2） 发声控制发声系统受8255A芯片（口地址为60H63H）的两根输出线PB0和PB1的控制，PB0输出高电平使2号计数器正常工作，PB1输出高电平打开输出控制门，因此执行下面的OPEN子程序可以打开扬声器。OPEN PROCIN AL,61HOR AL,0000011BOUT61H,ALRETOPRN ENDP执行CLOSE子程序则关闭扬声器不影响PB7PB2。CLOSE PROCIN AL,61HANDAL,11111100BOUT 61H,ALRETCLOSE ENDP（3） 演奏单音符一首乐曲有若干音符组成，一个音符对应一个频率。将与一个频率对应的计数器初值写入2号计数器，扬声器就发出相应的音调，计数初值的计算公式如下：计数初值=1193182/输出频率其中，1193182转换成十六进制数为1234DEH，因此在打开扬声器的条件下，执行下列程序段即可发出与输出频率对应的音调。MOVDX,12HMOVAX,34DEHMOVCX,频率值DIV CXOUT42H,ALMOVAL,AHOUT42H,AL（4） 控制音符的演奏时间控制音符的演奏时间，是设计音乐程序的关键问题。最直观的方法是按照乐谱为每一个字符规定一个演奏时间，但是利用这种方法时调试程序特别困难。特别是在遇到一首不熟悉的歌曲时，初期很难确定每个音符的演唱时间，而调试程序的时候费时费力，效果很差。下面推荐一种较好的方法，即为每个音符规定一个“单位时间”。单位时间*N=音符演奏时间其中，N为调试参数，一首歌曲只有一个调试参数。设计程序使用EQU伪指令定义调试参数，初值先行估算，调试时再修改它。如何确定每个音符演奏的单位时间呢？我们知道，音符节奏分为一拍、半拍、1/4拍、1/8拍，我们规定一拍音符的时间为8；半拍为4；1/4拍为2；1/8拍为1。编程时，首先将一个音符的频率值转换成计数初值写入2号计数器，然后将音符的单位时间乘以调试参数N，再调用延时程序，就可以控制音符的演奏时间了，调试时只要调试N就可以了。（5） 编程思路I. 频率表和时间表设计程序时，数据段设置两张“表”，一张是频率表，将与音符对应的频率值依次写入表中，另一张是时间表，依次存放每个字符的演奏时间单位。当然，频率表和时间表的表项要一一对应，不能错位，频率表的最后一个表项为0，作为重复演唱或者停止演唱的标志。再接通扬声器的情况下，依次取出频率表中的频率值，转换成计数初值写入2号计数器，一次取出时间表中的时间单位和调试参数相乘，然后再调用延时子程序即可得到延时时间，也就是音符的演奏时间。II. 休止符的处理歌曲中的休止符处应该不发声。理论上应当关闭扬声器，但实际上这用编程实现太复杂。我们利用人耳听觉感受的声音范围为 15Hz25Hz之间，低者为次声波，高这位超声波，低频实现较难，因此选择高频。如：休止符的频率为“-1”，那么经过汇编之后，就是65535Hz，这么高的频率人而当然听不见了，此外，对于连续演唱的同音符适当的修改其频率值，以便产生微略的差别，从而具备节拍感。（6） 音符频率表音调音符1.2.3.4.5.6.7.A221248278294330371416B248278294330371416467C131147165175196221248D147165175196221248278E165175196221248278312F175196221234262294330G196221234262294330371音调音符1234567A441495556589661742833B495556624661742833935C262294330350393441495D294330350393441495556E330350393441495556624F350393441495556624661G393441495556624661742音调音符.1.2.3.4.5.6.7A88299011121178132214841665B990111211781322148416651869C525589661700786882990D5896617007868829901112E66170078688299011121248F700786882935104911781322G78688299010491178132214845. 设计实验流程图和程序图1-2 音乐演奏程序基本方法的过程图图1-3 音乐演奏程序参考流程图