汇编与接口技术研究型实验报告2013

简易电子琴

——键盘控制电子音响发声、8x8点阵LED灯显示

实验报告

12281166 崔雪莹 12281161 安容巧 12281183 张佳悦

一、 实验目的

1. 了解小键盘的工作原理，学会如何使用小键盘进行控制，熟悉流程和代码编程； 2. 了解电子音响的发声原理，会利用8253A级联方式控制其发出不同频率的声音； 3. 了解8X8点阵LED灯的工作原理，学会显示想要显示的文字和图形； 4. 实验结合8253,8259,8255和小键盘，8*8点阵的应用共同实现。

5. 实验目的效果：小键盘触发按键，控制电子音响发出相应频率的声音，8X8点阵LED灯显示相应的内容。

二、 实验内容

实验主要概述：

键盘控制实现两个音部（高音部、低音部）的发声，即： 当在键盘上按下‘0’、‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’时，电子音响发出不同频率的低音调，当在键盘上按下‘8’、‘9’、‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’时，电子音响发出不同频率的高音调。

同时，在8x8LED灯上显示相应音调对应的‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’、‘8’、‘9’、‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’。 1.小键盘按键的获取：

图1 小键盘原理图

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小键盘按键获取原理：

（1）判断是否有按键按下：若某行为低电平，此时该行某按键对应某列也为低电平，则说明该按键此时被按下。将8255A的A口PA0-PA3接行0到行3，B口的PB0-PB3接列0到列3。A口做输出，B口做输入。将A口输出设置为0000读取B口的此时的值，若不是全为1则说明有按键按下。无按键按下则等待。

（2）去抖动：延时，等待按键通断引起的抖动消失。延时后再读B端口，若还有按键闭合，则认为按键已确定。

（3）找到被按下的按键：用逐行扫描的方法读出此时按键相应的值。从第0行开始，输出0，顺序逐行扫描。每扫描一行，读入列线值，从0列开始，逐列检查是否为0。若为0，则表示该列有键按下；若为1，则表示无键按下。这样按顺序扫描每一行及其列值，直到找到为0列值，则该键就是被按下的键。计算按键编号。

（4）根据找到的键号，执行键号对应的程序。

2.电子音响发声

电子音响发声基本原理：

8253A的1工作方式和3方式配合可以产生占空比不同的输出方波，用这种波形可控制电子音响发出不同的音调。

使用通道0和通道2，通道0 的输出OUT0作为通道2的GATE2的门控信号；通道0工作在3方式，产生一定周期的方波信号，通道2 工作在1方式；1方式虽然不是周期输出，但是在GATE2信号上升沿周期出现时，1方式可以重新计数。通过对这两种工作方式的计数初值的合理设置，通道2可以产生不同频率的周期性信号，来控制扬声器的发声。

当3方式的方波周期大于1方式定时长度时，可通过改变1方式定时时间常数就可以改变方波的占空比（如下图2示）；当3方式的方波周期小于1方式定时长度时，1方式总处于定时期间（发声停止）。

图2 波形图

3.8x8点阵LED灯显示 8x8LED灯的工作原理：

只要在行线R1-R8加上高电平，在列线C1-C8加上低电平，则两线交叉点的LED就会发光。通过此原理我们计算出了‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’、‘8’、‘9’、‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’所对应的编码方案。并通过逐列扫描并延迟的方法实现字母的显示。

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图3-1 8x8点阵内部结构图

图3-2 8x8点阵外部图

举一个很简单的例子，将8X8点阵简化为1个平面有64个点 图像，来确定其显示的编码形式，如代码中DATA部分的那个大的显示矩阵

以“0”来举例说明显示8X8点阵显示过程：

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