计算机接口大作业.pdf

计算机接口技术是计算机科学与工程领域的一个重要组成部分，它涉及如何让计算机与其他硬件设备进行有效通信。本大作业——《计算机接口技术及其应用》电子琴设计，旨在让学生深入理解和掌握几种关键的接口芯片，包括8255A、8253、DAC0832和8279的工作原理和应用。 8255A是Intel公司生产的一种通用并行接口芯片，用于实现CPU与外设之间的数据传输。它提供了3个8位并行数据通道，A、B和C口，支持多种工作模式。方式0是最基本的输入/输出模式，无需联络信号。方式1是选通I/O，A口和B口能在此模式下工作，需要联络信号进行协调。方式2是双向I/O模式，仅A口支持，C口的部分线用于联络。 8253是定时/计数器芯片，内部包含3个独立的16位计数器，每个计数器有独立的时钟输入、门控信号和输出。通过控制寄存器设置，它可以实现多种定时和计数功能，广泛应用于各种时间间隔的控制。 DAC0832是一款8位数字模拟转换器，用于将数字信号转换为模拟电压。它有8个输入位，对应256种不同的二进制组合，产生256个可能的输出电压。根据数据锁存器和DAC寄存器的控制方式，它有3种工作模式：直通、单缓冲和双缓冲，以适应不同的应用场景。 8279则是一种多功能I/O控制器，集成了键盘和显示功能，以及与CPU的接口。键盘功能块负责处理键盘输入，显示功能块用于控制字符显示，控制功能块包含控制和定时寄存器，用于管理和同步其他功能块的工作。 设计原理中，电子琴的实现首先从8279读取键盘输入，判断是否按下的是退出键（f）或音符键（1-8）。如果按下音符键，计算对应的频率并加载到8253中，8253将产生特定频率的时钟脉冲，通过DAC0832转化为模拟音频信号输出。在每次播放一个正弦波周期后，会检查键盘状态，若有新的按键则中断当前播放，等待下次按键。 程序流程包括键盘读取和发音两部分。键盘读取部分首先读取8279的状态，判断是否有按键按下，然后根据键码执行相应操作。发音部分则根据按键值计算频率，播放相应的正弦波序列，并在播放结束后检查键盘状态，以实现交互功能。 这个大作业不仅要求学生掌握接口芯片的基本原理，还要求他们能够灵活运用这些知识设计出一个功能完善的电子琴系统，充分体现了理论知识与实践技能的结合。