《微机原理与接口技术》 实 验 报 告 学 院： 专 业： 班级学号： 学生姓名： 实验日期： 指导老师： 五邑大学计算机学院制表 实 验 八 1. 实验名称：电子发声设计实验 2. 实验目的： 学习8253定时/计数器使蜂鸣器发声的编程方法。 3. 实验内容： 设根据实验提供的音乐频率表和时间表，编写程序控制8254，使其输出连接到扬声 器上能发出相应的乐曲。 4. 实验设备： PC微型计算机一台，TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套 5. 实验步骤： 1. 参考下图，连接实验线路； 2. 编写程序，经编译、连接无误后装入系统； 3. 运行程序，听扬声器发出的音乐是吾正确； 4. 固化程序，然后脱机运行程序。 6. 实验结果 编制并调试通过的80X86汇编程序代码如下： ;================================================================= ; 电子发声设计实验 ;================================================================= ; 端口定义 IOY0 EQU 06C0H MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H ;8254计数器0端口地址 MY8254_COUNT1 EQU IOY0+02H ;8254计数器1端口地址 MY8254_COUNT2 EQU IOY0+04H ;8254计数器2端口地址 MY8254_MODE EQU IOY0+06H ;8254控制寄存器端口地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT FREQ_LIST DW 371,495,495,495,624,556,495,556,624 ;频率表 DW 495,495,624,742,833,833,833,742,624 DW 624,495,556,495,556,624,495,416,416,371 DW 495,833,742,624,624,495,556,495,556,833 DW 742,624,624,742,833,990,742,624,624,495 DW 556,495,556,624,495,416,416,371,495,0 TIME_LIST DB 4, 6, 2, 4, 4, 6, 2, 4, 4 ;时间表 DB 6, 2, 4, 4, 12, 1, 3, 6, 2 DB 4, 4, 6, 2, 4, 4, 6, 2, 4, 4 DB 12, 4, 6, 2, 4, 4, 6, 2, 4, 4 DB 6, 2, 4, 4, 12, 4, 6, 2, 4, 4 DB 6, 2, 4, 4, 6, 2, 4, 4, 12 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,36H ;定时器0、方式3 OUT DX,AL BEGIN: MOV SI,OFFSET FREQ_LIST ;装入频率表起始地址 MOV DI,OFFSET TIME_LIST ;装入时间表起始地址 PLAY: MOV DX,0FH ;输入时钟为1MHz，1M = 0F4240H MOV AX,4240H DIV WORD PTR [SI] ;取出频率值计算计数初值，0F4240H / 输出频率 MOV DX,MY8254_COUNT0 OUT DX,AL ;装入计数初值 MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DL,[DI] ;取出演奏相对时间，调用延时子程序 CALL DALLY ADD SI,2 INC DI CMP WORD PTR [SI],0 ;判断是否到曲末？ JE BEGIN JMP PLAY DALLY PROC ;延时子程序 D0: MOV CX,0010H D1: MOV AX,0FF0H D2: DEC AX JNZ D2 LOOP D1 DEC DL JNZ D0 RET DALLY ENDP CODE ENDS END START 整个实验记录的实验结果如下： 扬声器发出乐曲《友谊地久天长》 7. 分析讨论 这是《接口与通信》课程的第一个实验，虽然还有点陌生，但基本熟悉了80X86汇编语言 的程序设计方法，通过DOS系统中断INT21H 9号功能调用，掌握了字符串在屏幕上的显示方法。通过二进制 BCD码转换程序的设计 和上机调试，掌握了二 十进制转换的基本原理和汇编语言实现方法，只是这里针对的 2字节二进制
在《微机原理与接口技术》课程的学习过程中，电子发声设计实验是一项重要的实践活动，旨在通过实际操作来深入理解计算机接口技术的核心原理和应用。本次实验的名称为“电子发声设计实验”，其主要目的是学习如何编程使蜂鸣器发声，具体通过8253定时/计数器的编程方法，从而控制蜂鸣器发出《友谊地久天长》这首耳熟能详的旋律。
实验设备方面，只需要一台PC微型计算机和一套TD-PITE或TD-PITC实验装置。学生需要按照实验要求连接线路，编写程序，并通过编译、连接无误后装入系统运行。在此过程中，学生要调试程序确保扬声器能够发出正确的音乐旋律。实验者需要固化程序，以便脱机运行。
为了完成这一实验任务，实验报告中详细记录了实验步骤和结果。实验者连接实验线路，然后编写程序并进行调试。程序编写使用了80X86汇编语言，并利用DOS系统中断INT21H的9号功能调用来显示字符串。程序中定义了多个端口地址，包括8254计数器的端口地址和控制寄存器端口地址。频率表和时间表是实验的关键数据，它们分别包含了音乐《友谊地久天长》中各个音符的频率值和对应的持续时间。
实验的核心部分在于编写汇编程序代码，通过设置8254的工作方式，实现蜂鸣器的发声。在代码中，首先对8254进行初始化，将其设置为工作方式3，即方波发生器模式。接着，程序通过从频率表中取出频率值，并计算出计数初值，装入计数器0。同时，时间表中的值被用来调用延时子程序，以控制每个音符的持续时间，从而实现整个旋律的播放。
在实验过程中，实验者通过编程实践，对8253定时器的工作原理和编程方法有了直观的认识。他们学习了如何通过编程控制8254，使其输出特定频率的信号，驱动扬声器播放音乐。此外，实验者还掌握了如何编写汇编语言程序、使用DOS系统中断功能以及进行二进制BCD码的转换。
分析和讨论部分显示，虽然实验者对实验内容尚感陌生，但在完成实验后，对80X86汇编语言的程序设计方法有了基本的熟悉。通过实验，他们不仅掌握了如何将理论知识应用于实际编程中，还提高了对计算机硬件和软件交互的理解。整个实验过程是对微机原理与接口技术理论知识的一次深入探讨，对于提升学生的动手能力、问题分析和解决能力都具有极大的促进作用。
电子发声设计实验不仅是一次理论与实践相结合的尝试，也是深入理解计算机硬件工作的机会。实验中遇到的挑战和解决方法都是宝贵的学习经历，为后续更复杂的计算机接口技术研究奠定了坚实的基础。对于计算机科学与技术专业的学生来说，这样的实验无疑极大地丰富了他们的专业知识，并激发了他们的创新思维和实践热情。
