微机原理与接口技术——电子琴实验报告

2023-10-06 22:10

本文主要是介绍微机原理与接口技术——电子琴实验报告,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一、实验目的
  • 二、实验内容
  • 三、实验器件及环境
  • 四、实验步骤
  • 五、功能实现
  • 六、实验结果
  • 七、实验分析
  • 八、心得与收获
  • 附录

一、实验目的

通过对 8086CPU进行编程,掌握 8086CPU 工作流程以及是如何对外设进行响应; 通过对其他接口器件。例如,可编程并行接口 8255A,译码器 74LS138 ,定时/计数器8253等的编 程,掌握CPU对外设的读写控制。最后理解整个计算机系统的工作方式和流程。

二、实验内容

利用8086外接8253可编程定时器/计数器,用8255的PB口接7只按键,作为电子琴1、2、3、4、5、6、7数字键按键,编程完成按下数字键按键即发出相应的音调,同时用一个八位数码管显示当前所播放的音调。
具体完成以下工作:

  1. 8086CPU 处理外设请求的方式和总线的设计
  2. 74LS373 锁存器配合 CPU 的使用
  3. 74LS138 译码器的工作原理以及和 CPU 配合使用的方式
  4. 8253A 计数器的使用控制
  5. 8255A 并行接口的使用控制
  6. 74LS148 编码器的使用实验原理
  7. 示波器的使用
  8. Speaker器件的使用

三、实验器件及环境

器件:
8086CPU,74LS138, 74LS148, 74LS373, 8255A, 8253A, DAC0832。
环境:
汇编语言编译环境,Proteus8 Professional仿真软件。

四、实验步骤

1.选择各个器件及其连线方式
2.根据功能实现汇编代码
3.编译运行调试
各个器件及其连线方式如图1所示。
在这里插入图片描述
图1 电子琴项目硬件连线图
相关汇编代码如图2所示。
在这里插入图片描述图2 写8255控制字代码及对B端口代码
在这里插入图片描述
图3 写计数器汇编代码

五、功能实现

选择Protues软件里的发声器Speaker,但是只加喇叭会声音很小,所以需要一个功率放大器,因此图中有一个简易放大器,经过调试我们发现电阻比10:1的大小比较合适。
在电子琴发音功能中,我们已经将开关状态通过8255的B端口读入。在程序内部,我们对开关状态进行一个判断,然后为不同的状态分配一个不同的数字,在8086的控制下,通过数据总线将这个数字传给8253,然后通过8253的计数功能实现分频,用给的1MHz的时钟除以不同的数字用以产生不同的频率,从而发出不同的声音。在连线时,D0~D7接数据总线,A0、A1接总线的A1、A2用于片内地址的选择,CS与译码器Y4 连接,WR、RD通过标号与8086的相应引脚连接。同时示波器接到输出端口进行输出。

六、实验结果

例如,按下开关KEY7数码管显示如图所示。
在这里插入图片描述
图4 KEY7数码管显示图
CPU从8255A读取B端口的值,即七个开关的闭合状态如图5所示。
在这里插入图片描述
图5 8255A读取B端口的值
在这里插入图片描述
图6 CPU写8253A
在这里插入图片描述
图7 KEY7按下示波器显示

七、实验分析

分析为何在汇编代码中写地址“0E6H”就可以实现写8255A的控制字。因为该地址用二进制表示为“1110 0110”分别对应地址线“A7A6A5A4A3A2A1A0”。通过74LS373锁存地址,然后运用74LS138完成片选工作。而8253A主要是用来产生方波驱动Speaker器件。8255A主要用来读取各个开关的状态。8-3优先编码器用来产生控制八段数码管显示各音调值。

八、心得与收获

虽然我们本次的项目可能相对来说比较简单,但是我们从源码一步一步分析整个项目的工作流程,对各个接口芯片的功能和CPU如何控制接口芯片工作有了更加深刻的认识。通过这次项目,让我们感到获益匪浅。在这次项目中,我们深刻体会到了实践的重要性。希望我们在之后的学习中努力做到知行合一,在实践中锻炼自己,不断进步!

最后,在这里感谢老师的悉心指导以及所有帮助我们解决过问题的同学们!

附录

源代码如下:

CODE SEGMENTASSUME CS:CODE
START:MOV AL, 82HMOV DX, 0E6H ;pb端口地址OUT DX, ALK1: MOV DX, 0E2H;8255控制口地址IN AL, DXTEST AL, 01HJNZ K2MOV AX, 2273JMP DDDK2: IN AL, DXTEST AL, 02HJNZ K3MOV AX, 2024JMP DDDK3: IN AL, DXTEST AL, 04HJNZ K4MOV AX, 1805JMP DDDK4: IN AL, DXTEST AL, 08HJNZ K5MOV AX, 1704JMP DDDK5: IN AL, DXTEST AL, 10HJNZ K6MOV AX, 1517JMP DDDK6: IN AL, DXTEST AL, 20HJNZ K7MOV AX, 1353JMP DDDK7: IN AL, DXTEST AL, 40HJNZ K8MOV AX, 1205JMP DDDK8: IN AL, DXTEST AL, 80HJNZ K1MOV AX, 1136DDD:CALL OUTTONECALL DELAYMOV AX, 2CALL OUTTONEJMP K1OUTTONE PROC NEARPUSH AXMOV AL, 76HMOV DX, 0F6H ;计数器控制口地址OUT DX, ALPOP AXMOV DX, 0F2H ;计数器1端口地址OUT DX, ALMOV AL, AHOUT DX, ALRET
OUTTONE ENDPDELAY PROC NEARMOV CX, 60000LOOP $RET
DELAY ENDPCODE ENDS
END START

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