課程設(shè)計(jì)無(wú)聲電子琴

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1、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)無(wú)聲電子琴學(xué)院名稱：自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化一班學(xué)號(hào)：20124649姓名：劉通學(xué)號(hào)：20124642姓名：王少飛學(xué)號(hào)：20124657姓名：石元婕學(xué)號(hào)：20124650姓名：袁超指導(dǎo)教師：胡青時(shí)間:2015年9月7日至18日計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)計(jì)摘要摘要計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，加快了人類進(jìn)入信息社會(huì)的步伐，改變了世界，改變了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活，對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了廣發(fā)而深遠(yuǎn)的影響。計(jì)算機(jī)技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了個(gè)學(xué)科的發(fā)展。有效掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)保證了我們可以掌握最先進(jìn)、最有效的研究開(kāi)發(fā)手段，并影響我們所從事學(xué)科的發(fā)展。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)

2、是我們工科大學(xué)生必須掌握的、最重要的基礎(chǔ)之一。通過(guò)大三上學(xué)期對(duì)《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)，我們初步掌握了一些計(jì)算機(jī)硬件工作的基本原理、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法，建立了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體概念，初步形成微機(jī)系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)的能力。為了更好的理解和掌握學(xué)習(xí)到的知識(shí)，也為了更深入的了解熟悉可編程定時(shí)器8254和8255，我們?cè)噲D通過(guò)編程使8255識(shí)別輸入鍵值，控制三色四腳發(fā)光二極管的發(fā)光個(gè)數(shù)及顏色,并使用八段LED顯示音符，同時(shí)可無(wú)聲播放預(yù)存的歌曲,同步顯示歌曲音符，從而模擬無(wú)聲電子琴的工作原理。無(wú)聲電子琴作為音樂(lè)領(lǐng)域與科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域結(jié)合的技術(shù)性產(chǎn)物，也代表了科學(xué)發(fā)展帶來(lái)了其他方面的重要影響.，

3、廣泛應(yīng)用于舞美設(shè)計(jì)、噴泉彩光、音樂(lè)軟件等諸多方面。無(wú)聲電子琴雖然“無(wú)聲”，但可有效烘托氛圍，配合音樂(lè)節(jié)奏，給人以視覺(jué)享受。如今，無(wú)聲電子琴引起了越來(lái)越多的關(guān)注。本報(bào)告首先介紹本次課程設(shè)計(jì)的目的、意義及任務(wù)要求，接著介紹設(shè)計(jì)功能，然后為各硬件功能簡(jiǎn)述與硬件電路設(shè)計(jì)，再次是音樂(lè)翻譯、曲譜和軟件流程圖，最后為本組各成員的心得體會(huì)。附錄是程序清單。無(wú)聲電子琴第1頁(yè)目錄摘要2目錄1一．課程設(shè)計(jì)介紹31.1設(shè)計(jì)目的及意義31.2設(shè)計(jì)要求3二．設(shè)計(jì)思路及功能42.1設(shè)計(jì)思路42.2總體功能4三．硬件設(shè)計(jì)63.18255A的性能原理63.24x4非編碼鍵盤(pán)工作原理73.3三色LED工作原理73.4四

4、腳三色發(fā)光二極管83.5設(shè)計(jì)總電路圖8四．軟件設(shè)計(jì)94.1音符與音調(diào)代碼94.2歌曲曲譜94.4模塊功能104.5總程序流程圖10五．總結(jié)125.1劉通心得體會(huì)125.2王少飛心得體會(huì)135.3石元婕心得體會(huì)135.4袁超心得體會(huì)14附錄：程序清單16計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)介紹一．課程設(shè)計(jì)介紹1.1設(shè)計(jì)目的及意義在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》的過(guò)程中，我們學(xué)習(xí)了80486微處理器的指令系統(tǒng)，學(xué)習(xí)了匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了輸入/輸出方式與接口芯片，還學(xué)習(xí)了外設(shè)接口技術(shù)，并結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)，熟悉了匯編語(yǔ)言在計(jì)算機(jī)硬件中的應(yīng)用，并對(duì)8254、8255A、8259A等器件或單獨(dú)、或配合使用有

5、了一定的了解，還對(duì)顯示器、鍵盤(pán)等設(shè)備的運(yùn)用有了初步的掌握。在這種背景下，并考慮到計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)在自動(dòng)化專業(yè)后續(xù)工作學(xué)習(xí)中的重要地位，進(jìn)行一次綜合性的課程設(shè)計(jì)的意義自然不言而喻，將所學(xué)的知識(shí)綜合運(yùn)用起來(lái)，既是對(duì)這么課程本身的一次復(fù)習(xí)，更加是對(duì)學(xué)生個(gè)人能力的一次提升。1.2設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)聲電子琴，具有低音和高音兩組音階，以4X4鍵盤(pán)模擬電子琴的琴鍵和功能按鍵，用戶可以隨心彈奏曲子，電子琴內(nèi)部預(yù)存兩首歌，可以直接播放。在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，自行外擴(kuò)硬件完成該系統(tǒng)的基本功能，該部分占80分；并在此基礎(chǔ)上自行完善和優(yōu)化系統(tǒng)功能，該部分占20分?；竟δ芫唧w要求如下：1.用發(fā)光二極管來(lái)

6、取代揚(yáng)聲器，每組音階的7個(gè)音調(diào)用7組發(fā)光二極管來(lái)表示，用一個(gè)發(fā)光二極管表示“DO”，兩個(gè)發(fā)光二極管排成一列表示“RE”，以此類推，七個(gè)發(fā)光二極管排成一列表示“TI”.2.通過(guò)按鍵來(lái)選擇要播放的曲目，能夠通過(guò)按鍵播放，暫停/恢復(fù)和停止播放。3.用4X4鍵盤(pán)完成電子琴的所有輸入，自行規(guī)劃按鍵功能。無(wú)聲電子琴第33頁(yè)計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路及功能二．設(shè)計(jì)思路及功能2.1設(shè)計(jì)思路鍵盤(pán)控制主機(jī)模塊（8255A）發(fā)光二極管LED音符音符音調(diào)音樂(lè)由音調(diào)與音符兩部分組成，音調(diào)的高低可通過(guò)小燈的顏色顯示，音符的大小可通過(guò)小燈的亮滅個(gè)數(shù)和LED直接顯示。第五片8255A的A口與B口連接7個(gè)三色發(fā)光二極

7、管，C口連接4X4非編碼鍵盤(pán)，四片8255A則控制八段LED。按下按鍵后，8255A識(shí)別按鍵，從而調(diào)用不同的程序模塊，使發(fā)光二極管按不同的音符與音調(diào)變換顏色與明滅，八段LED同步顯示音符。當(dāng)選擇播放歌曲時(shí)，會(huì)無(wú)聲播放預(yù)存的歌曲。2.2總體功能本設(shè)計(jì)采用4X4非編碼鍵盤(pán)，鍵與對(duì)應(yīng)功能如下：⑴.“0”鍵，復(fù)位鍵，按下可復(fù)位⑵.“1”鍵，音符鍵，代表音符“DO”。⑶.“2”鍵，音符鍵，代表音符“RE”。⑷.“3”鍵，音符鍵，代表音符“MI”。⑸.“4”鍵，音符鍵