汇编程序课程设计报告乐曲程序的设计与实现-武汉理工

武汉理工大学《IBM-PC汇编语言程序设计课程设计》

学 号：

课 程 设 计

题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师

乐曲程序的设计与实现 计算机科学与技术学院 计算机科学与技术专业

2010 年 1 月 15 日

武汉理工大学《IBM-PC汇编语言程序设计课程设计》

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级：计算机科学与技术 指导教师： 工作单位：计算机科学与技术学院 题目: 乐曲程序的设计与实现 初始条件：

理论：完成了《汇编语言程序设计》课程，对微机系统结构和80系列指令系统有了较深入的

理解，已掌握了汇编语言程序设计的基本方法和技巧。

实践：完成了《汇编语言程序设计》的4个实验，熟悉了汇编语言程序的设计环境并掌握了

汇编语言程序的调试方法。

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）

进一步理解和掌握程序直接控制I/O方式，掌握计算机发声程序的设计。具体的设计任务及要求：

1．采用位触发方式编写程序，使计算机发出音响并奏出《两只老虎》的乐曲。

1） 通过查阅相关资料，进一步理解程序直接控制I/O方式和位触发方式控制声音的工作

原理。

2） 一首乐曲是由不同频率和节拍的音调组成，因此控制脉冲的频率和持续时间是编写乐

曲程序的关键。根据已知的音符频率对照表，给出乐曲的频率表；设二分音符持续时间为0.5秒（50*10ms），50作为2拍的计数值，给出乐曲的节拍时间表； 3） 编写程序并调试通过。

2．进一步学习利用定时器产生声音的方法，使计算机奏出乐曲（例如《两只老虎》等）。

在完成设计任务后，按要求撰写课程设计说明书；对课程设计说明书的具体要求请见课程设计指导书。

阅读资料： 1）《IBM—PC汇编语言程序设计实验教程》3.1节 2）《IBM—PC汇编语言程序设计（第2版）》10.4节，10.5节

时间安排：

设计安排一周：周1、周2：完成系统分析及设计。

周3、周4：完成程序调试，和验收。 周5：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

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1设计内容及要求

1.1.采用位触发方式编写程序，使计算机发出音响并奏出《两只老虎》的乐曲。 1.2.根据已知的音符频率对照表，给出乐曲的频率表。

1.3.设二分音符持续时间为0.5秒（50*10ms），50作为2拍的计数值，给出乐曲的节

拍时间表。

2设计中使用的关键技术和方法

2.1.在8253/54定时器内部有3个独立工作的计数器：Count0，Count1，Count2，

端口地址分别为40H、41H和42H。其中Count2用来控制发声器发声。设装入计数器2的计数器初值为x则IBM中的BEEP子程序能在Mode3下产生频率为1.19318MHz/x的声音。

8253/54内部还有一个公用的控制寄存器，端口地址为43H。

三个计数器是分别编程的，对任一个计数器编程时，首先将控制字节写入寇埴寄存器。控制字节各位含义如下： SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD 0 二进制 00 计数器锁存操作 1 BCD码 01 只读/写 LSB 10 只读/写 MSB 000 Mode0 11 读/写LSB,,MSB 001 Mode1 x10 Mode2 x11 Mode3 00 选择count0 100 Mode4 01 选择count1 101 Mode5 10 选择count2 11 无效

其次，向Count2送入一个计数初值，指定发声频率。

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2.2.扬声器驱动方式

7 6 5 4 3 2 1 0 61H 1.193MHz PB0 PB1 Count2 CLK2 OUT2 GATE2 VCC &

如图所示，GATE2与端口61h的PB0相连，当PB0=1时，GATE2获得高电平，使定时器可以在Mode3下工作。定时器的OUT2与端口61h的PB1通过一个与门与扬声器的驱动电路相连。当PB1=1时，允许OUT2的输出信号到达扬声器电路。

2.3．80x86 PC的时间延迟μ

IBM采用了一种利用硬件产生时间延迟的方法，即通过监控端口61h的PB4每15.08

μs触发一次，以产生一个固定不变的时间基准。

2.4.乐曲程序

乐曲是按照一定的高低、长短和强弱关系组成的已调，每个音符的音高和音长与频率和节拍有关。 音高与频率如下表 1 2 3 4 5 6 7 11 2 3 4 5 6 7 ．．．．．．．131 147 165 175 196 220 247 262 294 330 349 392 440 494 523 ．