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1、沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计课程设计题目：音乐程序设计系 别 信息工程系 班级 系统本101 学生姓名 凌贤忠 学号 2010414109 指导教师 衣云龙、王德君 职称 讲师、工程师起止日期：2012年 05月21日起至 2012年05月25日止沈 阳 工 程 学 院课程设计任务书课程设计题目：音乐程序设计系 别 信息工程系 班级 系统本101 学生姓名 凌贤忠 学号 2010414109 指导教师 衣云龙、王德君 职称 讲师、 工程师课程设计进行地点： 微机原理实验室(F106) 任 务 下 达 时 间： 2012 年 05 月 18 日起止日期：2012 年 05 月21日起至2
2、012年05月25日止教研室主任 王健 2012年05月18日批准一、设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识，提高应用微机解决问题的能力，加深对微机应用的理解。通过查阅资料，结合所学知识进行软、硬件的设计，使学生初步掌握应用微机解决问题的步骤及方法。为以后学生结合专业从事微机应用设计奠定基础。二、设计的原始资料及依据查阅可编程计数器/定时器芯片8254相关资料。用简单的输入输出端口等硬件，输入数据、处理数据和输出数据。三、设计的主要内容及要求内容：利用微机原理试验箱，设计简易音乐程序，要求至少可以播放2首音乐。要求:1）用2个开关选择歌曲。 2）能用扬声器播放歌曲。
3、四、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求 1.课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。2.学生应撰写的内容为：目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。3.说明书（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范的要求进行打印。4. 课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献。五、 设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等
4、方面的要求；提交课程设计说明书一份。在说明书中要有设计原理、硬件电路接线图、设计的程序及必要注释等。六、时间进度安排；顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注11.5天查阅资料及程序设计22.5天上机调试程序30.5天成绩评定40.5天书写报告沈 阳 工 程 学 院微机原理及汇编语言 课程设计成绩评定表系（部）： 信息系 班级： 系统本101 学生姓名： 凌贤忠 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.2543
5、2工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.3543
6、2评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分目录目录1第一章 绪论1第二章 实验原理22.1 设计原理22.2 设计环境及设备22.3 硬件接线图22.4 设计流程图32.5 8254芯片52.5.1 定时/计数器825452.5.2 8254内部结构52.5.3 8254外部引脚52.5.4 计数器内部结构62.5.5 8254功能62.5.6 8254控制字72.5.7 8254工作方式72.6 8255芯片82.6.1 8255外部引脚功能92.6.2 8255内部结构92.6.3 8255控制字10第三章 程序设
7、计123.1 频率产生模块123.2 控制模块123.3 控制音符的演奏时间123.4 音符频率表133.6 程序设计14第四章 结论18主要参考资料（文献）19第一章 绪论微机接口原理是一门非常重要的计算机技术基础课程，全面介绍微机的基本结构、工作原理、硬件配置、接口期间和接口种类等。本次微机接口课程设计的主要目的是要使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识，提高应用微机解决问题的能力，加深对微机应用的理解。通过查阅资料，结合所学知识进行软、硬件的设计，使学生初步掌握应用微机解决问题的步骤及方法。为以后学生结合专业从事微机应用设计奠定基础。在本次课程设计中大家利用课上所学的各种知识，对
8、自己的课程设计题目进行设计。我们小组所要设计的题目是音乐程序设计。在设计的过程中主要利用计数器/定时器8254芯片和可编程并行接口8255A芯片，完成2个开关选择歌曲，能用扬声器播放歌曲。首先我们利用定时器产生各种频率的声音，如“DO”“RE”“ME”然后将各个单音连接起来就组成了一首简单的曲子或者旋律，旋律及拍数可以按音乐简谱而定。对8255芯片PA0和PA6口的置0和1来选择歌曲。其次实现唱歌功能即实现歌曲的节拍通过调用延时子程序控制音符发音的长短，实现连续发声把SI是否为0作为循环的条件在每一次扬声器发出一个相应音符之后做无条件转移，从而使扬声器连续发声。第二章 实验原理2.1 设计原理
9、我们在这次课设选择了音乐程序设计，音乐程序设计可以实现至少两首歌的可选择播放。对于歌曲的播放我们采用的是计数器/定时器8254芯片，而对于选择哪首歌播放则是利用可编程并行接口8255A芯片来实现的。基于8254定时计数接口芯片的工作原理，本次课设实现了音乐演奏系统程序设计。当运行程序时，扬声器便发出优美的音乐。首先要解决发声并发出相应音符声音的问题，由8254计数器0在初始化时用来产生一定频率的方波来使扬声器发声，再根据不同音符对应的频率写入计数初值发出相应的音符声。对8255芯片PA0和PA1口的置0和1来控制扬声器的开关。其次实现唱歌功能即实现歌曲的节拍通过调用延时子程序控制音符发音的长短
10、，实现连续发声把SI是否为0作为循环的条件在每一次扬声器发出一个相应音符之后做无条件转移，从而使扬声器连续发声。2.2 设计环境及设备PC机一台、windows 98系统、实验箱，导线若干。8254定时器：用于产生秒脉冲。8255并口：用做接口芯片，与数码管相连 2.3 硬件接线图硬件接线图如图2.1所示。D0 PB0D1 PB1 D2 8 D3 2 D4 5 D5 5 D6 芯 D7 片 WR RD PA0CS PA1A0 A1 XD0XD1XD2 系XD3 统XD4 总XD5 线XD6XD7IOW#IOR#IOY3 IOY1XA1XA2Clk+5VD0D1D2 8D3 2D4 5D5 4D
11、6 芯D7 片WRRDCSA0A1CLK0OUT0GATE0 图2.1 硬件接线图2.4 设计流程图软件流程图如图2.2所示。开始获取选项选择第1首歌YN曲1各音符频率设置曲1各音符时间设置读取频率频率=0调用paly子程序读取时间节拍计数次数送8254，产生该频率信号，在送至扬声器延时曲2各音符频率设置曲2各音符时间设置读取频率频率=0调用paly子程序读取时间节拍计数次数送8254，产生该频率信号，在送至扬声器延时结束是否播放NYYNNY图 2.2 软件流程图2.5 8254芯片2.5.1 定时/计数器8254 主要功能： 每片上有3 个独立的16 位的减计数器通道。 对于每个计数器，都可
12、以单独作为定时器或计数器使用，并且都可以按照二进制或十进制来计数。 每个通道都有6 种工作方式，都可以通过程序设置或改变。 每个计数器的速率可高达2MHz。最高的计数时钟频率为2.6MHz。2.5.2 8254内部结构8254的内部结构如图2.3所示，它主要包括以下几个主要部分：图 2.3 8254的内部结构2.5.3 8254外部引脚8254芯片是具有24个引脚的双列直插式集成电路芯片，其引脚分布如图所示。8254芯片的24个引脚分为两组，一组面向CPU，另一组面向外部设备，各个引脚及其所传送信号的情况，介绍如下： D7D0：双向、三态数据线引脚，与系统的数据线连接，传送控制、数据及状态信息。 ：来自于CPU的读控制信号输入引脚，低电平有效。 ：来自于CPU的写控制信号输入引脚，低电平有效。 ：芯片选择信号输入引脚，低电平有效。图2.4 8254的引脚 A1、A0：地址信号输入引脚，用以选择8254芯片的通道及控制字寄存器。 VCC及GND：+5V电源及接地引脚 CLKi：i=0,1,2,第i个通道的计数脉冲输入引脚，8254规定，加在CLK引脚
