汇编实验四——扬声器程序设计
一、实验要求
- 通过8253和8255使扬声器发声
- 编写电子琴程序，要求程序能响应三个键，每个键对应不同频率的声音，按下发声，松开静音。
二、实现原理
8255的地址为：60H~63H;PB端口地址为61H,控制口为63H
8253的地址为：40H~43H;通道2地址42H，控制口地址43H
1、发声原理
人能听到的声音频率范围为20Hz～20000Hz。但是人耳最敏感声音频率范围是1000Hz-----3000Hz之间的声音。
扬声器可以产生不同频率、不同振幅的震动，振幅决定了音量，频率决定了音色、品质，本次实验就是改变电流输出频率从而发声。
2、8253计算初值
PC的扬声器以计数器2为核心。计数器8255的CLK2的输入频率为1.193182 MHz，工作于方式3，改变计数器初值可以由得到不同频率的方波输出。
fCLK频率：1.1931816*1000000=0012 34DE H
若要使扬声器输出600Hz频率信号，则8253计数初值为1983
若要使扬声器输出1000Hz频率信号，则8253计数初值为1193
对于600 Hz， N=计数初值=11931816/600=1983
对于1000 Hz，N=计数初值=11931816/1000=1193
改变8253的输出频率，即可改变扬声器输出声频信号频率。
3、8255控制开关
扬声器受8255A芯片B口的两个输出端线控制，8255工作于方式0输出。
PB0=1，即GATE2=1，计数器2正常计数
PB1=1，打开输出控制门，扬声器工作
三、代码及解释
1、任务一
（1）按下 a 键时：对8253定时器初始化，设置通道2，方式3；然后用该计数器，计数当输出1000Hz时的计数次数，以产生1000Hz频率的方波，并从42H（OUT2）端口输出。即该子程序功能为：初始化定时器，设置计数初值，并输出1KHz频率信号。
（2）按下 b 键时：使PB1=1，输出高电平，驱动扬声器，以开启扬声器。
（3）按下 c 键时：使PB1=0，关闭扬声器的驱动，使扬声器无法工作。
（4）按下 d 键时：使PB0=1，输出高电平，驱动8253定时器，以开启定时器。
（5）按下 e 键时：使PB0=0，关闭定时器驱动电压，使定时器无法工作。
（6）按下 ESC 键时：退出整个程序，回到DOS。
ASSUME CS:seg2,DS:seg1
seg1 SEGMENT
pstart DB 'Program start.',0DH,0AH,'$' ;0D回车，0A换行
pend DB 'Program will end when input',27H,'ESC',27H,'.',0DH,0AH,'$'
sec DB 10
seg1 ENDS
seg2 SEGMENT
start: MOV AX,seg1
MOV DS,AX
MOV DX,OFFSET pstart
MOV AH,09H
INT 21H
MOV DX,OFFSET pend
MOV AH,09H
INT 21H
;--------------键盘控制-------------------
wait1: MOV AH,01H ;输入一个字符=AL，DOS系统功能调用
INT 21H
CMP AL,1BH ;是否ESC键
JE keyESC
CMP AL,'a' ;是a键？
JE keya ;a键处理，初始化定时器8253
CMP AL,'b'
JE keyb ;b开启扬声器
CMP AL,'c'
JE keyc ;c关启扬声器
CMP AL,'d'
JE keyd ;d启动定时器
CMP AL,'e'
JE keye ;e停止定时器
JMP wait1
;-----‘a’键处理，定时器8253通道2初始化，将频率转为计数初值--------
keya: MOV AL,10110110B ;设定时器工作方式，方式3
OUT 43H,AL ;送8253的控制端口43H
MOV DX,0012H ;输入频率送DX,AX
MOV AX,34DEH
MOV DI,1000 ;将频率1000Hz转换为计数初值
DIV DI ;计数初值在AX中
OUT 42H,AL ;计数初值送定时器2，即送42H端口
MOV AL,AH
OUT 42H,AL ;输出频率为1000HZ信号
JMP wait1
;------‘b’键处理，并行接口8255，扬声器开启控制--------------
keyb: IN AL,61H ;读8255PB口
OR AL,00000010B ;并行接口8255，使得PB1=1
OUT 61H,AL ;置PB1=1，开扬声器
JMP wait1
;------‘c’键处理，扬声器关闭控制----------------------------
keyc: IN AL,61H
AND AL,11111101B ;并行接口8255，PB1=0,关扬声器
OUT 61H,AL
JMP wait1
;-------‘d’键处理，定时器开启控制---------------------------
keyd: IN AL,61H
OR AL,00000001B ;并行接口8255，启动定时器2，GATE=PB0=1
OUT 61H,AL
JMP wait1
;------‘e’键处理，定时器关闭控制----------------------------
keye: IN AL,61H
AND AL,11111110B ;并行接口8255，停止定时器2，GATE=PB0=0
OUT 61H,AL
JMP wait1
;------‘ESC’键处理，退出系统--------------------------------
keyESC: MOV AH,4CH
INT 21H
seg2 ENDS
END start
2、任务二
要求程序能响应三个键，每个键对应不同频率的声音，按下发声，松开静音。
（1）需要三种频率对应三个按键
（2）按下发声，松开静音：需要判断按键情况，持续按下、按一下、没按，可以短暂延时再次查看按键情况，如果延时后按键还有输入说明按键持续按下，否则说明只按了一下。
其实写两个延时程序更好（本人偷懒不想改）
发声应该延时长，人听到才不会因为太短而变声
检测按键状态应该延时短，电脑响应才不会延时（明明没按了，但是还是在响应）
为了更正式，可以改成两个延时程序
为什么又七个按键，因为网上有现成的且对应简单的七个音阶，稍微修改了下，如果只要三个可以自己去掉一些就可以了。
ASSUME DS:DATA,SS:STACK,CS:CODE
DATA SEGMENT
pstart DB 'Program start.',0DH,0AH,'$' ;0D回车，0A换行
pend DB 'Program will end when input',27H,'ESC',27H,'.',0DH,0AH,'$'
sec DB ?
TABLE DW 262 ;k1 发 do 的音，261.6HZ
DW 294 ;k2 发 re 的音，293.6HZ
DW 330 ;k3 发 mi 的音，329.6HZ
DW 349 ;k4 发 fa 的音，349.2HZ
DW 392 ;k5 发 sol 的音，392HZ
DW 440 ;k6 发 la 的音，440HZ
DW 494 ;k7 发 si 的音，493.8HZ
DATA ENDS
STACK SEGMENT PARA STACK 'STACK'
STA DB 48 DUP(?)
TOP EQU LENGTH STA
STACK ENDS
CODE SEGMENT
;--------------初始化-------------------
start: MOV AX,DATA
MOV DS,AX
MOV DX,OFFSET pstart
MOV AH,09H ;功能号09H，显示字符串
INT 21H
MOV DX,OFFSET pend
MOV AH,09H
INT 21H
MOV AX,STACK
MOV SS,AX
MOV AX,TOP
MOV SP,AX
;--------------键盘控制-------------------
key: MOV AH,01H ;功能号01H，键盘输入并回显
INT 21H
CMP AL,1BH ;ASCII表，1BH 是 ESC
JE keyESC
CMP AL,'1' ;分别对应 7 个音阶
JE key1
CMP AL,'2'
JE key2
CMP AL,'3'
JE key3
CMP AL,'4'
JE key4
CMP AL,'5'
JE key5
CMP AL,'6'
JE key6
CMP AL,'7'
JE key7
;--------------是否持续按下-----------------
always: MOV AH,0BH ;功能号0BH，检测键盘状态
INT 21H
AND AL,0FFH ;无按键按下 AL=00，有按键按下 AL=FF
CALL delay ;调用延时，判断按键是否持续按下
JNZ always ;是就继续发声
IN AL,61H
AND AL,11111100B ;否就关闭，PB1=PB0=0
OUT 61H,AL
JMP key
;--------------按键选择-------------------
keyESC: MOV AH,4CH
INT 21H
key1: MOV BX,TABLE ;TABLE对应频率
JMP TOSOUND
key2: MOV BX,TABLE+2
JMP TOSOUND
key3: MOV BX,TABLE+4
JMP TOSOUND
key4: MOV BX,TABLE+6
JMP TOSOUND
key5: MOV BX,TABLE+8
JMP TOSOUND
key6: MOV BX,TABLE+10
JMP TOSOUND
key7: MOV BX,TABLE+12
JMP TOSOUND
;--------------计算初值-------------------
TOSOUND:MOV DX,0012H
MOV AX,34DEH
DIV BX ;计算初值
CALL SOUND ;调用发音子程序
CALL delay ;调用延时
JMP always ;跳转判断按键是否持续按下
;--------------发声程序-------------------
SOUND PROC NEAR
PUSH AX
MOV AL,10110110B ;设定时器工作方式，方式3
OUT 43H,AL ;送8253的控制端口43H
POP AX
OUT 42H,AL ;计数初值送低8位定时器2，即送42H端口
MOV AL,AH
OUT 42H,AL ;计数初值送高8位定时器2，即送42H端口
IN AL,61H
OR AL,00000011B ;打开扬声器，PB1=PB0=1
OUT 61H,AL
RET
SOUND ENDP
;--------------延时程序-------------------
delay PROC NEAR
PUSH CX
PUSH AX
MOV AX,100H
for1: MOV CX,0FFH
for2: LOOP for2
DEC AX
JNZ for1
POP AX
POP CX
RET
delay ENDP
CODE ENDS
END start
四、结果
1、扬声器发声
a 是初始化
b 是扬声器开启
c 是扬声器关闭
d 是定时器开启
e 是定时器关闭
所以发声输入 abd 即可，不发声输入 ce 其中之一就可以了。
2、电子琴程序
（1）随便乱打
（2）两只老虎琴谱
上一篇： 《汇编语言》王爽 实验
下一篇： Runtime