基于8086钢琴的程序设计.doc

Hefei University
微机原理课程设计报告
课题名称：基于8086钢琴的程序设计
班 级：09自动化（1）班
报 告 人：


指导教师：

2011 年 12 月 30 日
目录
摘 要： 3
关键字: 3
正 文： 3
一、总体框图 3
二、方案的论证 3
三、电路设计 4
扬声器接口电路 4
4
总电路系统 5
四、软件设计流程图 6
6
7
五、c51单片机系统仿真实现 9
六、总结与体会 9
参考文献： 9
附件一、自动化专业微机原理课程设计任务书 10
附件二：汇编程序清单 11
附件三：C语言程序清单 15
基于8086钢琴的程序设计
摘 要：
本设计以8086为主体，结合使用8255，8253及相关电路设计利用键盘输入发出不同频率的的音调。利用8255检测键盘，根据输入信号驱动数码管显示，控制8253，完成输入与检测；利用8253的分频输出不同的信号，经放大驱动扬声器发出声音。
关键字: 8086、8255、8253、键盘
正 文：
一、总体框图
本系统主要有两个功能模块组成：键盘扫描，蜂鸣器发声。围绕这二个功能需要用到三个主要芯片：8086，8255，8253。首先8086主芯片负责数据交换与处理，芯片初始化等。系统开始时对键盘进行扫描，有输入信号时，8255采集信号并输入8086进行处理， 8086接到8255输入的信号时，调用与之相关的初始值n，输入到8253，对clock进行分频输出不同的频率信号，驱动扬声器发出不同的音调，同时8255对8253进行控制并对信号进行采集送到8086，决定发声时间的长短。
二、方案的论证
扬声器接口由8255、8253、驱动器和低通滤波器等构成，8255做控制器，8253做音频信号源。根据音阶频率表，利用8253可以产生相应频率的脉冲信号，不同频率的脉冲信号经驱动电路放大后，就会发生不同的音调。对于每个按键的音调发音时间由软件延时控制，如键一直按下，就会连续发音各音阶标称频率值：
键盘接口采用8255A，使用A、B端口，对键盘的扫描，对8255初始化编程，写入控制字B，方式0，A口作输出，B口和C口为输入。
三、电路设计
扬声器接口电路
扬声器接口如图所示，该电路主要作用是将8253A的OUT2端口输出的不同频率的波形经放大器LM386放大并驱动扬声器发出不同音调的声音.

如图所示是16个按键的键盘，左边8个高音键，右边8个是低音键，8255的PA口对应于键盘的行，PB口键盘的列。
利用程序检测键盘，先在PA口全部输出低电平，由二极管的单向导通，在键盘的每个按键的两边都是处于高电平的状态，当有按键按下时，该按键对应的行和列都变为低电平，再由PB口检测键盘两边的信号，低四位检测列，高四位检测行即可确定键值。
总电路系统
系统cpu8086工作在最小模式下，通过数据总线给8255写入控制字，使其工作在方式0，A口作输出，B口作输入。系统通过8255检测键盘，检测到键盘的键值后再通过8086给8253写入相应的计数初值，产生需要的波形信号。其中，8255和8253的片选信号是由一片74LS138译码器提供。
四、软件设计流程图


键盘扫描程序流程图如上图所示，上面的键盘扫描包含以下几步：
1、检测是否所有键都松开了，若没有则反复检测。
2、当所有键都松开了，在检测是否有键压下，若无键压下则反复检测。
3、若有键压下，要消除键抖动，再确定是否有键压下。
4、对压下的键进行编码，将该键的行列信息转换成16进制码，由此确定哪个键被压下了，如果出现了多键重按的情况，则只有在其他键均释放后，仅剩一个键闭合时，才把此键当做本次压下的键。
5、该键释放后，再回到2。
程序调试正常，截图如下：
五、c51单片机系统仿真实现
硬件仿真图
六、总结与体会
由于之前没有接触过protues仿真软件，所以前几天进展较慢，主要在熟****软件的使用方法，后来在老师的指导下，能够较熟练的应用该软件。
通过本次课程设计让我们不仅加深了对8086 8253 8255 芯片的