接口技术实验2报告

上海大学计算机学院《计算机接口技术》实验2专业：计算机科学与技术班级：周一1~3节姓名：学号：计算机工程与科学学院报告日期2012年10月17日实验名称:可编程定时器/计数器和电子音乐实验一、实验目的1、将32Hz的晶振频率作为8253的时钟输入，利用定时器产生1Hz的方波，使发光二极管不停闪烁。需要调整参数，使灯的闪烁频率有明显的改变。2、通过控制定时器来产生不同频率的方法，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延时来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。利用定时器编制不同音乐的，演奏出一段乐曲。二、实验原理8253/4是一种可编程的定时器/计数器芯片，它具有3个独立的16位计数器通道，每个计数器都可以按照二进制或二-十进制计数，每个计数器都有6种工作方式，计数频率可高达24MHz，芯片所有的输入输出都与TTL兼容。8253的计数器都有6种工作方式：方式0—计数过程结束时中断；方式1—可编程的单拍脉冲；方式2—频率发生器；方式3—方波发生器；方式4—软件触发；方式5—硬件触发。6种工作方式主要有5点不同：一是启动计数器的触发方式和时刻不同；二是计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同；三是OUT输出的波形不同；四是在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同；五是计数过程结束，减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数过程的不同CLK：计数脉冲输入端。计数器对该引脚的输入脉冲进行计数。如果CLK信号是周期精确的时钟脉冲，则具有定时作用。GATE：门控输入端。这是控制计数器工作的一个外部信号。当GATE为低电平时，禁止计数器工作；当GATE为高电平时，允许计数器工作。OUT：输出信号端。当计数器计数到零时，在OUT引脚上输出一个信号，该信号的波形取决于工作方式。通过控制8253定时器来产生不同频率的方法，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延时来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，作为数据表格存放在存储器中。由查表程序得到定时常数和延时常数，分别用以控制定时器产生方波和频率和发该频率方波的持续时间。当延时时间到，再查下一个音符的定时常数和延时常数。依次下去，就可自动演奏出悦耳的乐曲。LM386是低电压音频放大器。本实验是用8253定时器T0方式3来产生歌谱中各音符对应频率的方波，由OUT0输出驱动喇叭。节拍控制可通过调用延时子程序次数来实现。实验原理图：三、实验步骤1、可编程定时器/计数器实验（1）实验连线：1)信号源模块8M接到分频单元T，T7连到8253模块的CLK0。2)8253模块选通线CS连到译码接口模块的00H。3)8253模块GATE0接电源+5V；OUT0接发光二极管L1。4)该模块的WR、RD分别连到总线接模块的IOWR、IORD。该模块该模块的数据（AD0～AD7）、连到总线JX0。(系统已连接好)（2）在C:\PCI598\SOURCE\WIN32\下查找实验使用的源程序：D8253文件夹；（3）运行程序，观察发光二极管亮灭，记录间隔时间。（4）查找并修改源程序中的计数值，再次运行、观察和记录发光二极管亮灭间隔时间。2、键盘音乐实验（1）实验连线：1)8253GATE0接PB0；CLK0接信号源1.8432M；CS3接00H。2)OUT0接音频电路VIN，VOUT接SP+，SP-接地。�3)8279单元的CS6接10H，JSL接JS，JRL接JR，JOUT接JLED，JK拨到外接，T接8M。（2）复制key文件夹下的所有文件到WIN32文件夹。（3）查找实验使用的源程序：Keymusic文件夹；（4）运行程序，分析记录8个键对应显示以及音符的参数设置。3、电子音乐实验（1）实验连线：1)8253模块的GATE0接+5V，OUT0接音频电路VIN（喇叭），VOUT接SP+，SP-接地，CLK0接信号源1.8432M；2)8253模块的CS选通线接到译码模块的I00H；�3)系统已接好：8253WR、RD分别连到总线接口模块的IOWR、ORD；8253模块的数据线AD7～AD0、地址线A7～A0分别分别连到总线接口模块的LAD0～AD7,LA0～LA7等。（2）查找实验使用的源程序：Music文件夹；（3）调整程序中的延迟参数，使音乐节拍比较悦耳，记录相关语句的位置和你的参数值。（4）自己编制演奏出一段乐曲。(两只老虎)四、分析与体会1、实验结果分析修改前修改后修改前：修改后：0xc4,0x0d,0x10,0x44,0x0c,0x10,0xec,0x0a,0x10,0xc4,0x0d,0x10,0xc4,0x0d,0x10,0x44,0x0c,0x10,0xec,0x0a,0x10,0xc4,0x0d,0x10,0xec,0x0a,0x10,0x44,0x0c,0x10,0x2f,0x09,0x10,0x2f,0x09,0x10,0xec,0x0a,0x10,0x44,0x0c,0x10,0x2f,0x09,0x10,0x2f,0x09,0x10,0xFF,0xFF2、问题思考1、在定时/计数器实验中，所设置的工作方式字是什么？表示什么含义？（使用了哪个计数通道、什么工作方式、计数方式等）在程序中可以看到定时/计数器所设置的工作方式字outp8(hDevice,(ULONG)P8253_MODE,0x37);37B=00110111B00:使用计数器011：先读写低字节，后读写高字节011：工作方式31：使用十进制2、初始化时的计数值是多少？你修改的参数是多少？初始化的计数值为37H,我修改的计数值为17H。3、为什么电子音乐实验中原定的延迟参数不满足悦耳的要求？因为程序中每三个数为一组，第三个参数为音长，程序的原定的延迟参数音长一个太短还有一个太长。3、体会我这次实验出了点小状况。第一个实验很快就做好了，之后两个实验说实话，不算很成功。虽然我会做，但是机器出了毛病，连续换了两台，还是不行。搞得我烦躁异常，最后好歹完成了任务。我觉得应该多做实验，锻炼自己的心理素质，不要因为机器出了无法预测的状况而把人影响了。此外，这次实验我觉得趣味性很大，可以自己编曲，是相对枯燥的硬件实验中不多的乐趣。