匯編課程設(shè)計(jì)音樂(lè)演奏程序設(shè)計(jì)

1、目 錄一 概述2二 總體方案設(shè)計(jì)4三 詳細(xì)設(shè)計(jì)8四 程序的調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明13五 課程設(shè)計(jì)總結(jié)14參考文獻(xiàn)15一 概述 匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能夠提供給用戶(hù)使用的最快而有效的語(yǔ)言，也是能夠利用計(jì)算機(jī)所有特性并能直接控制硬件的唯一語(yǔ)言。借助于匯編程序，計(jì)算機(jī)本身可以自動(dòng)地把 匯編源程序翻譯成用機(jī)器語(yǔ)言表示的目的程序，從而實(shí)現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)工作的部分自動(dòng)化。1課程設(shè)計(jì)的目的掌握一些程序設(shè)計(jì)的基本方法，要指導(dǎo)主程序，子程序以及推棧段的使用，.了解通用發(fā)聲程序了解與掌握定時(shí).計(jì)數(shù).音樂(lè).頻率.時(shí)間之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)用發(fā)聲程序的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)用匯編語(yǔ)言編輯音樂(lè)程序2課程設(shè)計(jì)的要求1、需要的基本知識(shí)與技能。 具備匯

2、編語(yǔ)言設(shè)計(jì)、編寫(xiě)、調(diào)試和運(yùn)行程序的方法和技巧。在pc機(jī)上運(yùn)行匯編程序需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段：編輯源程序。利用文本編輯工具編輯源程序，生成一個(gè)匯編語(yǔ)言的純文本文件。文件的擴(kuò)展名為.asm匯編源程序。用匯編器匯編源程序生成目標(biāo)代碼文件，目標(biāo)代碼文件的擴(kuò)展名是.obj，匯編器還可以生成列表文件和交叉參考文件。匯編器相當(dāng)于高級(jí)語(yǔ)言中的編譯器。匯編語(yǔ)言按照匯編語(yǔ)言的語(yǔ)法檢查源程序，如果源程序語(yǔ)法有錯(cuò)誤，匯編器就不生成目標(biāo)代碼文件，這時(shí)，必須重新編輯源程序，修改語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)發(fā)現(xiàn)源程序有的行含有不確定因素，匯編器會(huì)給出警告信，但按卻省處理方法生成目標(biāo)代碼文件。此時(shí)，可以重新編輯源程序，消去不確定因素。連接目標(biāo)

3、程序。利用連接器連接目標(biāo)代碼程序和庫(kù)函數(shù)代碼生成可執(zhí)行程序文件。一般單個(gè)模塊的連接可以順利地生成可執(zhí)行程序文件。當(dāng)多個(gè)模塊連接，或者庫(kù)函數(shù)連接時(shí)，如果在目標(biāo)代碼中找不到所需的連接信息，連接器就會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤提示信息，而不是生成可執(zhí)行文件。這時(shí)，這就要重新編輯源程序，并匯編程序。調(diào)試可執(zhí)行程序。程序的動(dòng)態(tài)調(diào)試是在形成可執(zhí)行文件后，針對(duì)可執(zhí)行程序進(jìn)行的。debug是簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)調(diào)試工具，利用調(diào)試工具動(dòng)態(tài)的調(diào)試程序，找出程序中的問(wèn)題，那么就要重新編輯，匯編源程序。2、尚未掌握的知識(shí)點(diǎn)。有時(shí)在程序中定義了較多的 宏，或者可以把自己編譯中常用的宏定義建立一個(gè)獨(dú)立的文件，這個(gè)只包含若干定義宏文件的文件可稱(chēng)為宏庫(kù)

4、，通常用擴(kuò)展名mac或inc來(lái)表示。當(dāng)應(yīng)用程序中需要用到宏庫(kù)中的宏定義時(shí)，只需要用語(yǔ)句說(shuō)明。有時(shí)匯編語(yǔ)言程序需要連續(xù)重復(fù)地完成相同或者幾乎完全相同的一組代碼，這時(shí)，可使用重復(fù)匯編。匯編程序把重復(fù)模塊代碼重復(fù)幾次，每次重復(fù)把重復(fù)塊中的啞元用自變量表中的一項(xiàng)取代，下一次取代一次，重復(fù)次數(shù)由自變量表中的自變量個(gè)數(shù)來(lái)確定。條件匯編中，匯編程序能夠根據(jù)條件把一段源程序或者把它排去在外，這里用到條件偽操作。條件偽操作可以用在宏定義體內(nèi)，也可以用在宏定義體外，并且可以嵌套任意次。模塊化程序設(shè)計(jì)方法是按照各部分程序所實(shí)現(xiàn)的不同功能把程序劃分成為多個(gè)模板。各個(gè)模板在明確各自的功能和相互間的約定后，就可以編制和調(diào)

5、試程序，最后把它們連接起來(lái)形成一個(gè)大程序，子程序結(jié)構(gòu)是模塊化程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。子程序相當(dāng)于高級(jí)語(yǔ)言中的過(guò)程和函數(shù)。在一個(gè)程序的不同部分，往往就要用到類(lèi)似的程序段，這寫(xiě)程序段的功能個(gè)結(jié)構(gòu)形式都相同，只是有的變量賦值不同，此時(shí)就可以把這些程序?qū)懗勺映绦蛐问?，以便需要時(shí)調(diào)擁它。計(jì)算機(jī)中有一個(gè)可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253/54，它能根據(jù)程序提供的計(jì)數(shù)值和工作模式，產(chǎn)生各種計(jì)數(shù)/定時(shí)脈沖，提供給系統(tǒng)的各個(gè)部分使用。先要設(shè)定控制字，以選擇計(jì)數(shù)器，確定工作模式和計(jì)數(shù)的值。每個(gè)計(jì)數(shù)器由3個(gè)外引腿與外部聯(lián)系，在對(duì)任一個(gè)計(jì)數(shù)妻編程時(shí)，首先將控制字節(jié)寫(xiě)入控制寄存器?？刂谱值淖饔檬歉嬖V8253/54選擇那一個(gè)計(jì)數(shù)器工作

6、，要求輸入什么樣的脈沖波形。另外對(duì)其初始化工作好包括，向選定計(jì)數(shù)器送一個(gè)初值。pc機(jī)上的大多數(shù)i/o都是主板的8255的可編程外圍接口芯便管理的，ppi包括三個(gè)8位寄存器，兩個(gè)用于輸入功能，一個(gè)用于輸出功能。利用cpu產(chǎn)生延遲時(shí)間是最常用的方法，但是對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)，它們產(chǎn)生的延遲時(shí)間都是不一樣的。組成樂(lè)曲的每個(gè)音符的頻率和持續(xù)時(shí)間是樂(lè)曲程序發(fā)聲所需要的兩個(gè)數(shù)據(jù)。音符的持續(xù)時(shí)間是根據(jù)樂(lè)曲的速度及每個(gè)音符的節(jié)拍來(lái)確定的。在4/4中，四分音符為一拍，每小節(jié)四拍，全音符持續(xù)四拍，四分音符持續(xù)一拍，八分音符持續(xù)半拍等。3、教師對(duì)本題目所提出的要求等。 （1）重視實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) （2）認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 （

7、3）仔細(xì)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) （4）分析故障原因，精心排除故障二 總體方案設(shè)計(jì)主程序流程圖： 開(kāi)始 輸入字符 判斷是否為q y n 判斷是否為a 結(jié)束 y n 判斷是否為b調(diào)用宏address y n 判斷是否為cmusic子程序調(diào)用宏address y n music子程序clear子程序調(diào)用宏address music子程序圖1 主程序流程圖music子程序流程圖：di= -1返回dos界面并重新輸入字符gensound子程序取下一頻率值和下一時(shí)間值開(kāi)始結(jié)束 圖2 music子程序流程圖這次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想是在熟練掌握匯編程序的設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，利用通用發(fā)生程序編寫(xiě)音樂(lè)程序組成

8、音樂(lè)的每個(gè)音符的頻率值和持續(xù)時(shí)間是音樂(lè)程序發(fā)聲所需要的兩個(gè)數(shù)據(jù)，根據(jù)音調(diào)與頻率和時(shí)間之間的關(guān)系，把要編輯的音樂(lè)的每個(gè)音符的頻率和持續(xù)時(shí)間定義成兩個(gè)數(shù)據(jù)表，進(jìn)而把它們寫(xiě)入通用發(fā)聲程序，音樂(lè)程序就完成。在編制此音樂(lè)演奏程序時(shí)，應(yīng)該知道rom bios 中有個(gè)beep子程序,這能根據(jù)bl中組出的時(shí)間計(jì)數(shù)值控制8254定時(shí)器,產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間為1個(gè)或幾個(gè)0.5秒,頻率為896hz的聲音，我們可以利用并修改beep，使其產(chǎn)生任一頻率的聲音。首先要了解計(jì)算機(jī)是如何產(chǎn)生聲音和樂(lè)曲的。找出相關(guān)程序源代碼，弄清楚各功能的環(huán)節(jié)間的聯(lián)系、聯(lián)接方法，搞清楚單調(diào)與頻率和時(shí)間的關(guān)系，利用計(jì)算機(jī)控制發(fā)聲的原理，依照基本的算法思

9、想寫(xiě)程序，測(cè)試，更正，擴(kuò)充功能，修飾細(xì)節(jié)。本次設(shè)計(jì)在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中的整體設(shè)計(jì)思路如下：該程序主要分成1根據(jù)音階表和簡(jiǎn)譜為演奏的樂(lè)曲定義一個(gè)頻率表mus_freq和一個(gè)時(shí)間表mus_time。2分別將兩個(gè)表的偏移地址放入si和bp。lea si, mus_freqlea bp, ds:mus_time3從表中取出音符的頻率放入di，取出音符的持續(xù)時(shí)間（實(shí)際上是10ms的倍數(shù)）放入bx。mov di, simov bx, ds:bp頻率表中最后一個(gè)數(shù)據(jù)-1作為樂(lè)曲的結(jié)束符，也可用其他的特殊值來(lái)代替。4調(diào)用通用發(fā)聲子程序soundf發(fā)出音調(diào)。這個(gè)程序比較簡(jiǎn)單，如果想演奏另一個(gè)樂(lè)曲，只需把mus_fr

10、eq和mus_time兩個(gè)表中的數(shù)據(jù)換成另一個(gè)樂(lè)曲的頻率和節(jié)拍時(shí)間就可以了。該算法的整體思路是在這個(gè)設(shè)計(jì)中用到了beep通用發(fā)聲程序，我們利用對(duì)beep程序的修改讓它產(chǎn)生任何一種頻率的聲音，也可以讓聲音的持續(xù)時(shí)間更容易被調(diào)整 在編譯的過(guò)程中，用到了子程序調(diào)用，分別根據(jù)輸入調(diào)用music1,music2,music3程序還要調(diào)用子程序gensound發(fā)出音調(diào),主要特點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單明了,有良好的交互界面。程序的主要功能是給用戶(hù)提供三首已經(jīng)寫(xiě)好的短曲，根據(jù)用戶(hù)的選擇演奏樂(lè)曲，演奏完一首樂(lè)曲后跳回起始狀態(tài)，如此循環(huán)，直到用戶(hù)輸入結(jié)束的信息為止。本程序設(shè)計(jì)過(guò)程的整體設(shè)計(jì)思路是通過(guò)定義數(shù)據(jù)段,堆棧段和代碼段

11、實(shí)現(xiàn)程序的各種要求。其中堆棧段是為樂(lè)曲的音調(diào)及頻率的數(shù)據(jù)分配空間；數(shù)據(jù)段是記錄程序運(yùn)行過(guò)程中所需的信息，包括字符信息，單調(diào)數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)；代碼段則是程序算法部分, 通過(guò)對(duì)各數(shù)據(jù)的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)音樂(lè)演奏功能。我所承擔(dān)的部分設(shè)計(jì)工作是找出相關(guān)程序源代碼，弄清楚各功能的環(huán)節(jié)間的聯(lián)系、聯(lián)接方法，搞清楚單調(diào)與頻率和時(shí)間的關(guān)系，寫(xiě)出其中的一個(gè)音樂(lè)文件的代碼，理解其在總程序中的作用。依照基本的算法思想寫(xiě)程序，測(cè)試，更正，擴(kuò)充功能，修飾細(xì)節(jié)。5系統(tǒng)的主要功能：給用戶(hù)提供三首已經(jīng)寫(xiě)好的短曲，根據(jù)用戶(hù)的選擇演奏樂(lè)曲，演奏完一首樂(lè)曲后跳回起始狀態(tài)，如此循環(huán)，直到用戶(hù)輸入結(jié)束的信息為止。6發(fā)聲原理圖：圖3 發(fā)聲原理圖三

12、詳細(xì)設(shè)計(jì)本程序通過(guò)intel匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的奏樂(lè)。程序中提供一個(gè)音樂(lè)菜單，用鍵盤(pán)數(shù)字鍵選擇相應(yīng)的音樂(lè)后，便開(kāi)始播放原先編制好的音樂(lè)。程序?qū)椭氵M(jìn)一步的了解intel匯編語(yǔ)言編程的一些原理。演奏音樂(lè)程序: 編寫(xiě)用鍵盤(pán)選擇計(jì)算機(jī)演奏樂(lè)曲的程序,要求程序運(yùn)行首先在屏幕上顯示出樂(lè)曲菜單.例: a.瑪麗有只小羔羊 b.太湖船 c.祝福歌鍵盤(pán)輸入各音樂(lè)對(duì)應(yīng)的字母，便可插放音樂(lè)。輸入q，則退出。輸入除a到c以外的字符，提示輸入出錯(cuò)，提示再次輸入。播放完音樂(lè)，再次提供樂(lè)曲清單?？稍俅芜x擇樂(lè)曲。 ;音樂(lè)程序.運(yùn)行行程序,按大寫(xiě)字母“a”，唱樂(lè)曲“瑪麗有只小羔羊”；;按大寫(xiě)字母“b”，唱樂(lè)曲“太湖船”;

13、按大寫(xiě)字母“c”，唱樂(lè)曲“祝福歌”;按x鍵，退出程序清單如下：；數(shù)據(jù)段data segment para datainfo1 db 0dh,0ah,welcome you to come here!$info2 db 0dh,0ah,this is a music program!$info3 db 0dh,0ah,please select!$info4 db 0dh,0ah,input error!$info5 db 0dh,0ah,please input again!$muslist db 0dh,0ah,a music1 db 0dh,0ah,b music2 db 0dh,0ah,

14、c music3 db 0dh,0ah,q exit db 0dh,0ah,$mus_freg1 dw 330,294,262,294,3 dup (330) ；音樂(lè)1的頻率表1，2小節(jié) dw 3 dup (294),330,392,392 ；3，4小節(jié) dw 330,294,262,294,4 dup (330) ；5，6小節(jié) dw 294,294,330,294,262,-1 ；7，8小節(jié)mus_time1 dw 6 dup (25*8),50*8 ；音樂(lè)1的時(shí)間節(jié)拍表1，2小節(jié) dw 2 dup (25*8,25*8,50*8) ；3，4小節(jié) dw 12 dup (25*8),100*8

15、 ；58小節(jié)mus_freg2 dw 330,392,330,294,330,392,330,294,330 dw 330,392,330,294,262,294,330,392,294 dw 262,262,220,196,196,220,262,294,332,262,-1mus_time2 dw 3 dup(50),25,25,50,25,25,100 dw 2 dup(50,50,25,25),100 dw 3 dup(50,25,25),100mus_freg3 dw 262,262,294,262,349 dw 330,262,262,294,262 dw 392,349,262,

16、262,523 dw 440,349,262,262,466 dw 466,440,262,392,349,-1 mus_time3 dw 50,50,100,100,100 dw 100,100,50,50,100,100 dw 100,100,100,50,50,100 dw 100,100,100,100,100,50 dw 50,100,100,100,100,100data ends；堆棧段stack segment para stack stack db 200 dup (stack) ；初始化堆棧stack ends；代碼段code segment assume ds:data,

17、ss:stack,cs:codemain proc far mov ax,data ；數(shù)據(jù)段裝入段寄存器ds mov ds,ax mov ah, 0 ；bios功能調(diào)用，設(shè)置顯示方式 mov al,4 int 10h ；十號(hào)doc中斷？ mov ah,0bh ；0b號(hào)doc調(diào)用？ mov bh,0 mov bl,4 int 10h mov ah,0bh mov bh,01h mov bl,00 int 10hshow macro b ；定義一個(gè)宏 lea dx,b mov ah,9 ；9號(hào)doc調(diào)用？ int 21h endm show info1 show info2 show info3

18、show muslistinput: mov ah,01h ；鍵盤(pán)輸入并回顯 int 21h cmp al,q jz retu ；退出 cmp al,a jnz b0 call music1 jmp exit1b0: cmp al,b jnz c0 call music2 jmp exit1c0: cmp al,c jnz exit call music3exit1: show info5 ；宏調(diào)用 jmp input exit: call clear show info4 show info5 show info1 show info2 show info3 show muslist jmp

19、 inputretu: mov ah,4ch ；帶返回碼終止 int 21hmain endp music1 proc near push ds sub ax,ax ；ax清零 push ax lea si,mus_freg1 lea bp,ds:mus_time1freg1: mov di,si cmp di,-1 ；音符的頻率是否結(jié)束 je end_mus1 ；若是則返回 mov dx,ds:bp ；取出音符的持續(xù)時(shí)間放入bx mov bx,1400 call gensound ；調(diào)用gensound子程序發(fā)出音調(diào) add si,2 add bp,2 jmp freg1end_mus1:

20、retmusic1 endpgensound proc near push ax ；保存將要用到的寄存器 push bx push cx push dx push di mov al,0b6h ；向8253-5/8254-2計(jì)數(shù)器寫(xiě)入控制字 out 43h,al ；方式3、雙字節(jié)寫(xiě)和二進(jìn)制計(jì)數(shù)方式寫(xiě)到控制口 mov dx,12h ；設(shè)置被除數(shù) mov ax,533h*896 div di ；其商（ax）為預(yù)置值 out 42h,al ；先送lsb mov al,ah out 42h,al ；后送msb in al,61h ；讀8255端口b（61h）原值 mov ah,al ；保存端口原值 o

21、r al,3 out 61h,al ；接通揚(yáng)聲器wait1: mov cx,8ff0h ；在80486/dx2/66中取delay1: loop delay1 dec bx jnz wait1 mov al,ah ；寫(xiě)回61h口原值，關(guān)閉揚(yáng)聲 out 61h,al pop di ；恢復(fù)寄存器 pop dx pop cx pop bx pop ax ret ；子程序結(jié)束返回gensound endpmusic2 proc near push ds sub ax,ax push ax lea si,mus_freg2 lea bp,ds:mus_time2freg2: mov di,si cmp

22、di,-1 je end_mus2 mov dx,ds:bp mov bx,1400 call gensound add si,2 add bp,2 jmp freg1end_mus2: retmusic2 endpmusic3 proc near push ds sub ax,ax push ax lea si,mus_freg3 lea bp,ds:mus_time3freg3: mov di,si cmp di,-1 je end_mus3 mov dx,ds:bp mov bx,1400 call gensound add si,2 add bp,2 jmp freg1end_mus3

23、: retmusic3 endpclear proc near ；清屏子程序 push ax push bx push cx push dx mov ah,6 ；屏幕初始化或上卷 mov al,0 mov ch,0 ；左上角行號(hào)為0 mov cl,0 ；左上角列號(hào)為0 mov dh,24 ；右下角行號(hào)為24mov dl,79 ；右下角列號(hào)為79 mov bh,7 ；卷入行屬性為7 int 10h ；調(diào)用顯示bios pop dx pop cx pop bx pop ax retclear endpcode ends end main四 程序的調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明一 程序的調(diào)試:1. 編輯源程序,

24、假定源文件名為yinyue.asm。2. 匯編源程序yinyue.asm。調(diào)用宏匯編程序masm對(duì)源文件yinyue.asm進(jìn)行匯編,生成目標(biāo)文件yinyue.obj。若匯編無(wú)錯(cuò)誤,則進(jìn)入第三步。3. 用連接命令link連接目標(biāo)程序文件yinyue.obj。若連接成功,則進(jìn)入下一步。4. 運(yùn)行可執(zhí)行文件yinyue.exe。5debug調(diào)試的具體步驟：debug命令均為一個(gè)字母，其后可以跟一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。命令中參數(shù)之間必須用分界符號(hào)隔開(kāi)。命令和參數(shù)可以用大寫(xiě)或小寫(xiě)混合的方式輸入，每個(gè)命令以回車(chē)鍵作結(jié)束符。在執(zhí)行命令過(guò)程中，可以按ctrl+break來(lái)終止一個(gè)命令的執(zhí)行，然后返回到debug提示

25、符下。這里我用到了（顯示內(nèi)存單元內(nèi)容的）d命令和（跟蹤命令）t命令。在dos的提示符下，鍵入命令： c:debug typegame在debug程序調(diào)入后，將出現(xiàn)提示符，此時(shí)就可用debug命令來(lái)調(diào)試程序。二 程序開(kāi)始運(yùn)行后，出現(xiàn)如圖界面： 圖4 運(yùn)行界面按大寫(xiě)字母“a”，唱樂(lè)曲“瑪麗有只小羔羊”；按大寫(xiě)字母“b”，唱樂(lè)曲“太湖船”按大寫(xiě)字母“c”，唱樂(lè)曲“祝福歌”按q鍵，退出五 課程設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題在此次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了很多的問(wèn)題，主要有以下一些：（1） 在編程初期首先遇到的是結(jié)構(gòu)化程序的結(jié)構(gòu)很重要，剛開(kāi)編的時(shí)候沒(méi)有寫(xiě)流程圖和算法，結(jié)果程序可讀性很差，也很難查錯(cuò)，從中了解到寫(xiě)程序需要一步步來(lái)，不能操之過(guò)急。（2） 在編程中時(shí)常出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。因?yàn)檫@個(gè)錯(cuò)誤在編譯中不會(huì)被發(fā)現(xiàn)，所以很難找出，要對(duì)程序一步一步的檢查才行，可以用對(duì)子程序稍加修改后單獨(dú)運(yùn)行來(lái)查錯(cuò)。這體現(xiàn)我經(jīng)歷的程序不夠多，需要在這方面加把勁。（3）在編寫(xiě)音樂(lè)的時(shí)候，不懂的節(jié)拍的把握。后來(lái)上網(wǎng)查資料和老師的幫助，才對(duì)音樂(lè)的節(jié)拍有所了解，最后終于解決了這問(wèn)題。問(wèn)題的解決方法此次課程設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題,在指導(dǎo)老師的幫助下,加上我自己的努力及同學(xué)朋友的全力