《微机原理与接口技术》课程设计说明书音乐演奏程序设计
武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 自动化0801班 指导教师： 工作单位： 自动化学院 题 目: 音乐演奏程序设计要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1使用汇编语言设计一个在计算机上运行的音乐演奏程序；2屏幕显示钢琴图像；3按大写字母“A”，唱乐曲1；按大写字母“B”，唱乐曲2；按大写字母“C”，唱乐曲3，依次类推；4按"Q"鍵，退出；5撰写课程设计说明书。内容包括：摘要、目录、正文、参考文献、附录（程序清单）。正文部分包括：设计任务及要求、方案比较及论证、软件设计说明（软件思想，流程，源程序设计及说明等）、程序调试说明和结果分析、课程设计收获及心得体会。时间安排： 1月5日-1月7日 查阅资料及方案设计1月8日-元月11日 编程1月12日-1月13日 调试程序1月14日-1月16日 撰写课程设计报告指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要- 1 -一 设计任务及要求- 2 -1.1 设计目的- 2 -1.2 设计要求- 2 -二 软件设计说明- 3 -2.1 设计思路- 3 -2.2 设计流程图- 4 -2.3 程序模块- 5 -2.3.1 主程序- 5 -2.3.2 主菜单界面- 6 -2.3.3 音乐代码段- 7 -2.3.4 歌曲演奏子程序- 8 -2.3.5 通用发声子程序- 9 -2.3.6 钢琴界面画图程序- 10 -2.4 扩展功能- 12 -三 调试说明及结果分析-13 -四 课程设计收获及心得体会- 17 -参考文献- 18 -附录- 19 -I摘要本文主要对利用微机原理与接口技术来编写简易电子钢琴进行分析，并介绍了基于8255A，8254芯片电子钢琴系统的设计结构与体系。将简谱音阶转换成汇编代码，通过通用发声程序发出对应的声音。通过IBM-PC/XT机内的定时/计数器接口芯片8254,8255，可以实现声音的接口。本文通过汇编语言编程，由系统内的8255A并行I/O接口的PB端口最低位来控制喇叭驱动系统，PB0控制8253-5定时/计数器的定时计数；PB1来控制喇叭接通和断开，以此来发声。对乐谱的频率和节拍进行编程，转化为对8254-5定时/计数器和8255A并行接口的控制命令，从而实现音乐演奏。另外，为了方便实现人机交互，必须在显示器上显示相应的提示语句，这个可以通过调用BIOS中断10H号功能语句来实现。程序运行时，人工输入相关参数，程序检测输入参数并执行相关的指令，从而实现音乐播放功能。本程序主要完成的功能有完成三首歌曲的选择与播放，还附加一个模拟钢琴演奏部分。相应的辅助功能有显示提示信息，操作员通过键盘输入相应的字符命令，然后程序进行检测，播放相应的歌曲或者退出程序，可以重复操作。关键词：汇编 接口 音乐 演奏 音乐演奏程序设计一 设计任务及要求1.1 设计目的1) 巩固和加深已经学习的微机原理与接口技术知识，并在设计的过程中学习新的汇编语言；2) 熟练掌握汇编语言中各中段语句的使用；3) 了解并掌握通用发声程序的编写方法以及发声原理；4) 熟练掌握8254,8255芯片的功能和使用方法；5）通过设计一款音乐演奏软件来培养对这门学科的兴趣。1.2 设计要求要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1使用汇编语言设计一个在计算机上运行的音乐演奏程序；2屏幕显示钢琴图像；3按大写字母“A”，唱乐曲1；按大写字母“B”，唱乐曲2；按大写字母“C”，唱乐曲3，依次类推；4按"Q"鍵，退出；5撰写课程设计说明书。二 软件设计说明2.1 设计思路首先，设计一个主界面，用数据段语句定义，在程序执行的开始所有定义的提示都应显示出来，但它们不参与程序内部的计算和转换，而所定义的音乐频率表和节拍时间，将随通用发生程序执行播放歌曲。课程设计中使用的数据全部定义在名称为DSEG数据段中。音乐频率表和节拍时间则均使用字(DW)的存储方式来实现在主菜单显示和子菜单显示数据段均使用字节(DB)的存储方式来实现在此程序中主要运用主程序调用子程序方法实现该程序的功能。用到的芯片还包括8255,8254。该程序包括： 主程序主菜单界面模块，音乐代码等数据段模块，歌曲演奏子程序模块，通用发声子程序模块钢琴界面画图程序模块共七大模块。主程序模块的功能主要是调用主菜单显示模块，将主菜单显示在屏幕上，并对用户输入的菜单项目值进行判断进而通过跳转语句调用相应的子程序。2.2 设计流程图开始初始化提示输入语句并输入是O？是A？是B？是C？是Q？进入我的钢琴播放：龙的传人播放：爱的就是你播放：祝你生日快乐结束YYYYNNNNN图2.1 总流程图2.3 程序模块2.3.1 主程序初始化之后显示主界面，输入字符后，将其分别与O、A、B、C、Q、比较，是O则进入我的钢琴界面可以进行演奏，是A则播放歌曲1，是B则播放歌曲2，是C则播放歌曲3，是Q则退出，都不是则再次输入。START: MOV AX,DATAS MOV DS,AX LEA DX,STRING MOV AH,09H INT 21H;提示选择信息 MOV AH,09H MOV DX,OFFSET CHOSE INT 21H;-INPUT: MOV AH,01HINT 21H CMP AL,'O'JZ CTONE CMP AL,'o'JZ CTONE CMP AL,'A'JZ MUSICA CMP AL,'a'JZ MUSICACMP AL,'B'JZ MUSICB CMP AL,'b'JZ MUSICB CMP AL,'C'JZ MUSICC CMP AL,'c'JZ MUSICCCMP AL,'Q'JZ EXITCMP AL,'q'JZ EXIT JMP INPUT2.3.2 主菜单界面以下为主界面的代码段，执行主程序是直接调用显示。STRING DB ' ',10,13 DB ' # ',10,13 DB ' # O _ # ',10,13 DB ' # /_. _| Piano | # ',10,13 DB ' # | |_| # ',10,13DB ' # # _ _| # # ',10,13DB ' # _ # ',10,13DB ' # # ',10,13DB ' # O> My piano # ',10,13DB ' # A> Long de chuan ren # ',10,13DB ' # B> Ai de jiu shi ni # ',10,13DB ' # C> Happy Birthday # ',10,13DB ' # Q> exit # ',10,13DB ' # # ',10,13DB ' # ',10,13DB ' O O ',10,13DB ' O | O O | O ',10,13 DB ' _|/_ _|/_ ',10,13DB ' / / ',10,13DB ' / / ',10,13 DB '% ',10,13,'$'运行程序后显示界面如图2.2： 图2.2 主菜单界面2.3.3音乐代码段歌曲1至3的音乐频率表和节拍时间在程序执行的开始所有定义的提示都应显示出来，但它们不参与程序内部的计算和转换，而所定义的音乐频率表和节拍时间，将随通用发生程序执行播放歌曲。音乐频率表和节拍时间则均使用字(DW)的存储方式来实现，在主菜单显示和子菜单显示数据段均使用字节(DB)的存储方式来实现。1） 音阶简谱向汇编语言转换原理PC机上大多数I/O都是由主板上的8255（或8255A）可编程外围接口芯片（PPI）管理的。PPI包括三个8位寄存器：两个输入寄存器，端口地址分别是60H、62H；一个输出寄存器，端口地址为61H。由PPI输出寄存器中的，也就是61H端口的D0、D1位来控制扬声器的驱动方式。BIOS中的BEEP子程序:1、只能发出896Hz的声音；2、产生的音长只能是0.5s的倍数。3、编写通用发声程序应该能发出任意频率的声音，可由 1193100÷给定频率123
