单片机及DSP课程设计报告.docx
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单片机及DSP课程设计报告.docx
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单片机及DSP课程设计报告
一、课设目的
1、通过本设计,能综合运用《单片机技术原理与应用》、《DSP原理与应用》《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容,为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。
2、学会使用KEILC和PROTEUS等软件,用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程序,并仿真运行,保证设计的正确性。
3、了解单片机接口应用开发的全过程:
分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。
二、课设内容
设计一个基于单片机的音乐播放器,在播放音乐的同时并能显示播放的歌曲序号,同时可以实现上一曲、下一曲的转换;在播放的同时,还能实现暂停\开始的功能。
3、问题分析、方案的提出、设计思路及原因
要想使播放器发出响声,就得设计一个能产生声响的程序,让单片机输出到扬声器。
音调的高低用音阶表示,不同的音阶对应不同的频率。
因此,不同频率的方波就可以产生音阶。
由于频率的倒数是周期,因此可由单片机中的定时控制方波周期,当定时器计数溢出时产生中断。
将与扬声器连接就可得到方波的周期,从而达到了控制频率,即音阶的目的。
通过TXAL1与TXAL2输入时钟信号,通过p1.0~p1.7输出控制现实控制信号显示,有p3.2、p3.3与p3.5分别作为上一曲、下一曲和开始暂停的控制输入。
显示电路是一个8位共阴极LED数码管。
单片机的P0.0-P0.7分别与数码管的A、B、C、D、E、F、G、DP相连接。
晶振电路由两个1nF的电容和一个6Mhz的晶体振荡器组成。
节点1与单片机的XTAL2相连接,节点2与单片机的XTAL1相连接,从而为单片机提供时间信号,为音乐的播放节拍控制提供基本时间单位:
当晶体振荡频率为6.MHz,定时器工作在方式1下时,若各音阶相对应的定时器计数初值为X,则可根据下式计算X:
控制电路,键一与p3.2相连、键二与p3.3相连、键3与p3.5相连。
当电键按下时接口接低电平,从而实现对音乐播放器的控制。
键一联通实现上一曲更换,键发声电路由数字扬声器连接p2.0接口实现音乐的输出,由控制电路发出操作指令后,单片机调用相应程序,并将音乐信号由p2.0口输出,通过驱动扬声器发出美妙的音乐。
二联通实现下一曲更换,键三联通实现开始暂停操作。
四、电路设计及功能说明,硬件原理框图及电路图
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
总原理图
时钟电路
与振荡器共同产生单片机所需的工作时钟信号
功能选择电路
实现播放器的功能操作
显示电路
实现单片机的信息显示功能
4、
软件部分的程序流程图,算法和使用的编程技巧;
否
是
1、总体思路
主程序实现对单片机进行初始化后,进入曲目识别子程序,进行歌曲曲目判断。
确定歌曲曲目后,数码管再进行显示。
然后,子程序对是否播放进行循环判断,得到播放中断的指令后再进行播放。
执行播放后,关闭数码管显示并调用查表子程序进行播放音乐。
在播放音乐的过程中,查表子程序循环判断音乐是否结束。
当音乐结束时,程序跳转回曲目识别子程序。
5、源程序清单
OUTBITP2.0;定义音频输出端口,p2.0
NEQU3;歌曲总数
OUT_NUMEQUP1;数码管显视当前所放歌曲曲数
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0003H
AJMPLAST_SONG;外部中断0用于接上一曲歌按键
ORG000BH
AJMPF_T0;定时器0用于定时,作音符发生器用
ORG0013H
q4:
AJMPNEXT_SONG;外部中断1接下一曲歌按键
ORG001BH
AJMPSTART_PAUSE;定时器1用计数,这里用作中断,接开始/暂停键,初值为0ffH,方式2
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVDPTR,#TABLE;DPRT指向每首歌曲的入口地址的地址。
MOVR0,#30H;R0中存入数据30H,这里在以30H开始的单元存放每首歌曲的入口地址,其中30H,31H存放歌曲的节拍入口地址,32H,33H存放歌曲音符入口地址,每首歌占用四个存储存单元。
MOVR5,#00H;R5中存放表TABLE中正在执行操作的序号
MOVR6,#1;R6存放正在设置入口信息的歌曲数
SET_TAB:
MOVA,R5;设置每首歌曲的入口信息,存放在以30H开始的存储单元中。
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR5
INCR0
MOVA,R5
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR5
INCR0
MOVA,R5
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR0
INCR5
MOVA,R5
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR0
INCR5
INCR6;设置完一首歌曲后,歌曲数加一
CJNER6,#N+1,SET_TAB;是否设置完,没有便继续,否则进行下面的操作
;***********************************对中断,计数器的相关参数进行设置
MOVTMOD,#61H;计数器0工作方式1,计数器1工作方式2
MOVTH1,#0FFH;给计数器1置初值0FFH,又由于是工作方式2,所以
MOVTL1,#0FFH;计数器计数为1,相当于一外部中断。
SETBET1;允许计数器1中断
SETBET0;允许计数器具0中断
CLRPT0;计数器0为低优先级
SETBPT1;计数器1为高优先级
SETBIT0;外部中断0为跳沿触发
SETBPX0;高优先级
SETBIT1;外部中断1为跳沿触发
SETBPX1;高优先级
SETBEX1;允许外部中断1中断
SETBEX0;允许外部中断定0中断
SETBEA;开中断总开关
SETBTR1;定时器1开始工作,作中断用
SETBOUT;音频输出端口初始化
;***********************************;设置结束
CLRF0;设置F0=0,用来作暂停/播放的标置位用
MOV22H,#01H;22H单元中存放正在播放的歌曲编号
MOVDPTR,#OUT_TAB;将正在播放的歌曲编号送数码管显视
MOVA,22H
MOVCA,@A+DPTR
MOVOUT_NUM,A
MOVR7,#00H;R7中存放歌曲总信息的入口地址
START0:
MOVR4,#00H;R4存放当前正在播放歌曲的第几个节拍数
MOVR0,#30H;30H开始的单元中存放歌曲的入口信息
MOVA,R7;将歌曲的节拍表的入口地址送到DPTR
ADDA,R0
MOVR0,A
MOVDPH,@R0
INCR0
MOVDPL,@R0
INCR0
MOVA,R4
INCR4
MOVCA,@A+DPTR;取出第一节拍数,其实第一个节拍不是歌曲的第一个节拍,而是表示几分音符
;****************************************************
MOV26H,A;将取出的音符数+节拍数保存在职26H单元中
NEXT:
MOVR0,#30H;开始取出歌曲的第一个数据
MOVA,R7
ADDA,R0
MOVR0,A
MOVDPH,@R0
INCR0
MOVDPL,@R0
INCR0
MOVA,R4
INCR4
MOVCA,@A+DPTR;放在A中
;****************************************************
JZEND0;若为0,则表示为休止符,不唱,本次音符不唱,
MOVR1,A;不为0,取出节拍数
ANLA,#0FH
MOVR2,A
MOVA,R1
SWAPA
ANLA,#0FH
JNZSING;音符不为0,唱
CLRTR0;为0,不唱,关频率发生器
SJMPSING1
SING:
DECA;开始唱,进行相应的数据处理
MOVR3,A
RLA
MOVDPH,@R0
INCR0
MOVDPL,@R0
INCR0
MOVCA,@A+DPTR
MOV21H,A
MOVTH0,A
MOVA,R3
RLA
INCA
MOVCA,@A+DPTR
MOV20H,A
MOVTL0,A
SETBTR0;开唱
SING1:
LCALLDELAY;每个音符唱多久
JBF0,FOR;是否暂停,
AJMPNEXT;没有暂停,继续
FOR:
CLRTR0;暂停,不唱
JBF0,$;等待播放
AJMPNEXT;开始播放
END0:
CLRTR0;不唱
MOVA,22H;唱完处理
CJNEA,#N,WW;是不是全部歌曲都唱完
MOV22H,#01H;全部唱完,则从第一首开始再唱
MOVR7,#00H
MOVOUT_NUM,#06H;数码管显视第一首歌曲编号
AJMPWWW
WW:
MOVA,R7;没有全部唱完,唱下一首,歌曲的入口信息调整
ADDA,#4
MOVR7,A
INC22H
CLREA
PUSHDPH
PUSHDPL
MOVA,22H
MOVDPTR,#OUT_TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVOUT_NUM,A;数码管显视相应的歌曲编号
POPDPL
POPDPH
WWW:
SETBEA
AJMPSTART0;开始下一首的演唱
F_T0:
MOVTH0,21H;定时器0置初值
MOVTL0,20H
CPLOUT;频率产生
RETI
NEXT_SONG:
PUSHACC;下一曲中断程序处理,保护现场
PUSHDPH
PUSHDPL
CLREA;关中断
MOVA,22H
CJNEA,#N,Q;是最后一首吗?
MOVR7,#00H;是最后一首,则R7指向第一首,演唱第一首
MOV22H,#01H
AJMPBACK
Q:
INC22H;不是最后一首,唱下一首,R7内容加4,歌曲数加1
MOVA,R7
ADDA,#4
MOVR7,A
BACK:
MOVR4,#00H;数码管显视相应的歌曲编号
MOVA,22H
MOVDPTR,#OUT_TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVOUT_NUM,A
;********************************************
MOVB,R0;对下首要演唱的歌曲的几分拍进行调整,同时对R0中的内容进行保护
MOVR4,#00H
MOVR0,#30H
MOVA,R7
ADDA,R0
MOVR0,A
MOVDPH,@R0
INCR0
MOVDPL,@R0
INCR0
MOVA,R4
INCR4
MOVCA,@A+DPTR
MOV26H,A;结果存入26H单元中
DECR4
MOVR0,B;恢复R0中的内容
;********************************************
POPDPL;恢复现场
POPDPH
POPACC
SETBEA
RETI;中断返回
LAST_SONG:
PUSHACC;上一曲中断程序处理开始,保护现场
PUSHDPH
PUSHDPL
CLREA;关中断
MOVA,22H;曲目数送A
CJNEA,#1,QQ;是否是第一首
MOV22H,#N;是第一首歌曲
MOVB,#4;将R7指向最后一首歌曲
MOVA,#N-1
MULAB
MOVR7,A
AJMPBACK2;处理结束
QQ:
DEC22H
MOVA,R7;R7减4
SUBBA,#4
MOVR7,A
BACK2:
MOVR4,#00H
MOVA,22H
MOVDPTR,#OUT_TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVOUT_NUM,A;数码管显视相应歌曲的编号
;********************************************
MOVB,R0;对下首要演唱的歌曲的几分拍进行调整,同时对R0中的内容进行保护
MOVR4,#00H
MOVR0,#30H
MOVA,R7
ADDA,R0
MOVR0,A
MOVDPH,@R0
INCR0
MOVDPL,@R0
INCR0
MOVA,R4
INCR4
MOVCA,@A+DPTR
MOV26H,A;结果存入26H单元中
DECR4
MOVR0,B;R0中的内容恢复
;********************************************
POPDPL;恢复现场
POPDPH
POPACC
SETBEA
RETI;中断返回
START_PAUSE:
CPLF0;开始/暂停中断处理程序,将标置位取反
JBF0,RETURN;为1返回
SETBTR0;为0则播放
RETURN:
RETI;中断返回
DELAY:
MOV27H,26H;音符演奏时间控制
D2:
MOV28H,#125
D3:
MOV29H,#248
DJNZ29H,$
DJNZ28H,D3
DJNZ27H,D2
DJNZR2,DELAY
RET
OUT_TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,73H;共阴数码管显视用
;OUT_TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH;共阳
TABLE:
DWSONG1,TABLE1,SONG2,TABLE2,SONG3,TABLE3
TABLE1:
DW64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030
DW63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524
SONG1:
DB04H;1=C2/4军港之夜
DB32H,54H,52H,32H,54H,52H,32H,12H,12H,32H,32H,54H,52H,32H,52H,52H,32H,32H,21H,31H,24H,0E2H,0D1H,0E1H,0D2H,0C2H,14H,14H
DB0C2H,32H,32H,12H,21H,31H,24H,32H,34H,0D2H,0C2H,14H,14H,32H,52H,52H,32H,52H,54H,32H,34H,31H,21H,12H,24H,24H
DB34H,0E2H,0C2H,0D1H,0E1H,0D4H,12H,0E2H,32H,32H,0E2H,0D1H,0E1H,0D4H,0D2H,0E2H,32H,32H,0E2H,0E2H,0D1H,0E1H,0D4H
DB22H,0D1H,11H,0E2H,0D2H,0C4H,0C4H,32H,52H,52H,32H,62H,5H,61H,54H,31H,52H,31H,12H,31H,31H,32H,54H,52H,32H,52H,52H,32H
DB32H,21H,31H,24H,0E2H,0D1H,0E1H,0D2H,0C2H,34H,34H,32H,52H,52,32H,62H,51H,61H,54H,31H,52H,31H,12H,32H,12H,32H,32H,54H,52H
DB32H,52H,52H,31H,31H,32H,21H,31H,24H,0E2H,0D1H,0E1H,0D2H,0C2H,14H,14H
DB32H,52H,52H,32H,32H,21H,31H,24H,0E2H,0D1H,0E1H,0D2H,0C2H,14H,14H
DB0C2H,32H,32H,12H,21H,31H,24H,32H,34H,0D2H,0C2H,14H,14H,32H,52H,52H,32H,52H,54H,32H,34H,31H,21H,12H,24H,24H
DB34H,0E2H,0C2H,0D1H,0E1H,0D4H,12H,0E2H,32H,32H,0E2H,0D1H,0E1H,0D4H,0D2H,0E2H,32H,32H,0E2H,0E2H,0D1H,0E1H,0D4H
DB22H,0D1H,11H,0E2H,0D2H,0C4H,0C4H,32H,52H,52H,32H,62H,5H,61H,54H,31H,52H,31H,12H,31H,31H,32H,54H,52H,32H,52H,52H,32H
DB32H,21H,31H,24H,0E2H,0D1H,0E1H,0D2H,0C2H,34H,34H,32H,52H,52,32H,62H,51H,61H,54H,31H,52H,31H,12H,32H,12H,32H,32H,54H,52H
DB32H,52H,52H,31H,31H,32H,21H,31H,24H,0E2H,0D1H,0E1H,0D2H,0C2H,14H,14H
DB32H,52H,52H,32H,32H,21H,31H,24H,74H,0D2H,0C2H,14H,14H,14H,14H
DB00H
TABLE2:
DW63835,64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777
DW64820,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178
SONG2:
DB02H;1=C4/4死了都要爱
DB04H,94H
DB0E8H,0E4H,0E4H,0E8H,0E4H,0F4H,0D4H,0C4H,0B4H,84H,84H,92H,92H,94H,92H,02H
DB0A4H,0A2H,0B2H,0B4H,0C4H,84H,82H,92H,94H,0A4H
DB04H,0C2H,0C2H,0D4H,0C2H,0D2H,0D8H,0D4H,0D2H,92H
DB0E8H,0E4H,0E4H,0E8H,0E4H,0F4H,0D4H,0C4H,0B4H,84H,84H,92H,92H,94H,92H,02H
DB0A4H,0A2H,0B2H,0B4H,0C4H,0E8H,0D8H
DB0C8H,0C8H,08H,08H,78H,28H,38H,34H,24H
DB24H,64H,64H,24H,64H,72H,72H,78H,58H,54H,44H,38H,34H,14H,34H,84H,74H,74H,62H,62H,0D8H,78H,28H,38H,34H,24H
DB24H,64H,64H,24H,64H,72H,72H,72H,94H,92H,94H,0A4H,58H,58H,54H,44H;#音不准
DB58H,58H,58H,58H,0A8H,0A8H,0A4H,0B4H,0A4H,84H,0A4H,94H,98H,98H,08H
DB84H,82H,82H,82H,82H,94H,0A2H,94H,92H,82H,74H,72H,74H,72H,72H,72H,72H,92H,91H,91H,94H,54H,74H,94H
;;*************************************************
DB0A8H,0A4H,0A2H,0B2H,0C4H,0B4H,0A4H,0A4H,0A4H,92H,92H,98H,82H,72H,78H,04H,0A4H,0A2H,0B2H,0B4H,0C4H,84H,82H,92H,94H,0A4H
DB04H,0C4H,0D4H,0C4H,0C8H,04H,94H
DB0E8H,0E4H,0E4H,0E8H,0E4H,0F4H,0D4H,0C4H,0B4H,84H,84H,92H,92H,94H,92H,02
DB0A4H,0A2H,0B2H,0B4H,0C4H,84H,82H,92H,94H,0A4H,04H,0C2H,0C2H,0D4H,0D8H,0D4H,0D2H,92H
DB0E8H,0E4H,0E4H,0E8H,0E4H,0F4H,0D4H,0C4H,0B4H,84H,84H,92H,92H,94H,92H,02
DB0A4H,0A2H,0B2H,0B4H,0C4H,84H,82H,92H,94H,0A4H,04H,0C2H,0C2H,0D4H,0D8H,0D4H,0D2H,92H
;*************
DB0A4H,0A2H,0B2H,0B3H,0C4H,0E8H,0D8H
DB0C8H,0C8H,0C8H,08H
DB00H
TABLE3:
DW64898,64968,65030,65086,65135,65158,65199,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64862
SONG3:
DB03H;G=2/4中华人民共和国国歌
DB04H,04H,0C2H,14H,12H,12H,12H,11H,11H,0C2H,0D1H,0E1H,14H,14H,02H,32H,12H,21H,31H,52H,51H,51H,54H
DB32H,31H,31H,12H,11H,31H,52H,51H,31H,24H,24H,24H,64H,54H,24H,34H,52H,34H,52H,32H,21H,31H,12H,11H,21H,34H,04H
DB52H,51H,0D1H,12H,12H,32H,31H,31H,52H,51H,5
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