8086系统电子琴设计：基于8255与8253的实现

"微机原理与接口技术的课程设计，涉及8086系统下的电子琴设计，使用8255接口芯片处理按键输入，8253芯片控制扬声器发音，实现不同音阶的模拟。设计中，8个开关K1到K8分别对应不同音阶或静音，通过8255的A口读取输入状态。设计考虑了两种发音方案，一种是位触发方式，另一种是定时器控制方式，最终选择了位触发方案，通过软件延时控制脉冲波形以产生不同频率和音长的声音。" 在微机原理技术中，8086微处理器是核心组件，它是一个16位的CPU，具备处理复杂计算和控制任务的能力。在这个课程设计中，学生需要利用8086系统来实现一个简单的电子琴。电子琴的设计关键在于输入和输出的接口技术。 首先，输入部分使用8255可编程外围接口芯片作为接口，其A口连接8个常开型开关K1到K8。在未被按下时，开关处为高电平，按下后变为低电平。每个开关的闭合状态对应一个特定的ASCII码，这些代码与特定的音阶频率相关联，例如K2对应493Hz（si音），K3对应440Hz（la音）等。这样，用户可以通过按动开关来选择想要播放的音阶。 在发音部分，设计采用了8253定时器/计数器芯片。8253有三个独立的通道，可以设置为多种工作模式，这里可能用于生成音频信号。设计中，选择了位触发的方式来驱动扬声器，即通过改变8255输出控制寄存器的特定位来产生控制脉冲，进而控制扬声器的振动，产生声音。为了得到不同的音调和音长，程序会通过软件延时来调整脉冲的宽度和频率，实现音乐的播放。 方案1的实现过程中，程序首先关闭定时器通道2的门控，然后通过XOR指令交替改变61H端口的第一位，产生脉冲。接着，利用CX寄存器存储控制脉冲的计数值，通过LOOP指令实现延时循环，控制脉冲的持续时间。BX寄存器则用来存储脉冲的持续时间，循环结束后，恢复8255的初始状态，等待下一个音符的触发。 这个课程设计不仅锻炼了学生对8086系统和接口芯片的理解，还强化了他们对软件控制硬件能力的掌握，尤其是通过编程实现音频信号生成的技术。这样的实践项目有助于提高学生的动手能力和问题解决技巧，是学习微机原理技术的重要实践环节。