- 42h - канал 2;

- 43h - управляющий регистр.

Одно из наиболее распространенных применений таймера - генерация звуковых сигналов и воспроизведение музыки. Таймер позволяет воспроизводить музыку в фоновом режиме, т.е. во время работы программы может звучать музыка.

Как мы уже говорили, канал 2 микросхемы 8254 связан с громкоговорителем компьютера. Однако громкоговоритель не просто соединен с выходом OUT канала 2. Порт вывода 61h также используется для управления громкоговорителем. Младший бит порта 61h подключен ко входу GATE канала 2 таймера. Этот бит при установке в 1 разрешает работу канала, т.е. генерацию импульсов для громкоговорителя.

Дополнительно для управления громкоговорителем используется бит 1 порта 61h. Если этот бит установлен в 1, импульсы от канала 2 таймера смогут проходить на громкоговоритель.

Таким образом, для включения звука надо выполнить следующие действия:

- запрограммировать канал 2 таймера на нужную частоту (т.е. загрузить регистр счетчика канала нужным значением);

- для включения звука установить в 1 два младших бита порта 61h.

Так как остальные 6 битов порта 61h используются для других целей, установка младших битов должна выполняться таким образом, чтобы значения остальных битов не были изменены. Для этого вначале надо считать байт из порта 61h в рабочую ячейку памяти, установить там нужные биты, затем вывести новое значение байта в порт 61h.

Очевидно, что для выключения звука надо сбросить два младших бита порта 61h в 0 (при этом нельзя изменять значение остальных битов этого порта).

Мелодия (одноголосая), как известно, состоит из нот, разделенных или не разделенных паузами. При проигрывании мелодии необходимо для каждой ноты программировать соответствующим образом канал 2 таймера и включать громкоговоритель (с помощью порта 61h) на определенное время, равное длительности ноты. Затем программа должна выключить динамик и выдержать паузу перед проигрыванием следующей ноты, если такая пауза требуется.

Основная идея заключается в использовании прерывания 1Ch, которое вырабатывается таймером с частотой примерно 18,2 Гц. Пользовательский обработчик этого прерывания осуществляет контроль за выборкой нот из массива, содержащего мелодию, и программирование микросхемы 8254. Если подготовить таблицы частот и длительностей, то можно проигрывать простейшие мелодии.

Для определения значения, которое должно быть записано в регистр счетчика канала 2 таймера, надо разделить 1193180 на требуемую частоту в герцах.

В таблице ниже приведены частоты нот для второй октавы. При повышении (понижении) тона на октаву частота соответствующей ноты умножается (делится) на два.

Таблица 1 - Частоты нот

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Общие сведения

Данная программа написана на ассемблере языке программирования низкого уровня, создана с использованием программных средств пакета Tasm и редактора AsmEdit. Исполняемый файл программы находится в формате.exe и называется kur.exe.

2.2 Функциональное назначение

Данная программа позволяет пользователю выбрать одну из двух представленных мелодий для генерации и воспроизведения.

2.3 Описание логической структуры программы

2.3.1 Алгоритм работы программы

- Вывод на экран строки

- Сохранение старого вектора прерывания

- Установка нового вектора прерывания

- Опрос клавиатуры

- Если выбран номер мелодии, то поместить массив в аккумулятор

- Иначе: восстановление обработчика прерывания и выход

2.3.2 Используемые методы

В начале программы происходит инициализация сегментного регистра CS. Все данные, которые описаны в программе, размещаются в регистре команд. После запуска программы на экран выводится сообщение. Происходит сохранение старого вектора прерывания и инициализации нового. В зависимости от выбора пользователя, после опроса клавиатуры, программа продолжает работу и передает текущую ноту в регистр-аккумулятор, либо происходит восстановление прерывания и выход их программы. Выход из программы происходит при нажатии кнопки “q”. Основная процедура программы - Start proc (см.Приложение 1, стр. 22).

Ниже описаны подпрограммы, которые вызывают в главной:

- new_int1c proc near - новый обработчик прерываний (см. Приложение 1, стр.23).

Происходит сохранение всех регистров, вызывается процедура генерации звука, восстановление всех регистров и происходит возврат из программы обработки прерывания.

- kbin proc near - проверка введенного символа для дальнейшей передачи управления(см. Приложение 1, стр.24).

Происходит вызов клавиатурного прерывания для считывания символа и выход из процедуры.

- muz proc near - процедура извлечения очередного звука (см. Приложение 1, стр.23).

Первым делом осуществляется проверка, установлена ли переменная iniflag (она используется как флаг). Если нет, что считывается состоянии системного порта РВ ППИ, в 0 и 1 бит заносятся 0 и записывается обратно в порт. Таким образом происходит запрет звучания.

Если флаг установлен, то считывается текущая нота. Если она равно 255 (то есть это пауза), то происходит запрету звучания и продолжение считывания нот. В противном случае проверяется, если нота равно 0 (то есть конец массива нот), то происходит переход на начало выполнения программы и происходит выход, если флаг не возведен.

Если текущая нота не равно 255 или 0, то происходит считывание частоты ноты, младший и старший байты которой заносятся во второй канал таймера. Далее происходи разрешение звучания, то есть считывается значение системного порта РВ ППИ, в 0 и 1 бат заносятся единицы и отправляется обратного в порт. И происходит нормальный выход из процедуры.

2.3.3 Вызов и загрузка

Вызов программы осуществляется путём запуска файла «kur.exe». Если файл не существует, его необходимо скомпилировать из файла исходного текста программы под названием «kur.asm».

2.3.4 Входные данные

Входными данными программы является ввод пользователем пункта меню.

2.3.5 Выходные данные

Выходными данными программы является звуковой сигнал динамика. Так же на экран выводится простое пользовательское меню.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Общие сведения

Для создания курсовой работы использовалось следующее программное обеспечение:

· Компилятор TASM

· Компоновщик Tlink.exe

· Отладчик TD.EXE

· Текстовый редактор - ASM Editor

· MS Office Word 2003

· MS Office Visio 2003

3.2 Руководство системного программиста

3.2.1 Системные требования

Минимальные системные требования:

- Процессор 80286 и выше

- Оперативная память - 1 Мб

- Свободного места на жестком диске 1 Мб

- Операционная система DOS 3.3 и выше / Windows 9x/ME

- Клавиатура

- Мышь

3.2.2 Структура программы

Программа представляет собой один исходный файл для выполнения и называется Kur.exe. Она не имеет никаких связей с другими программами и работает автономно.

3.2.3 Тестирование программы

После запуска произойдет размещение программы в памяти. При наборе на клавиатуре 1 произойдет загрузка в регистр-аккумулятор мелодии «Чижик-пыжик», которая будет сгенерирована и воспроизведена через системный динамик. При наборе цифры 2 произойдет загрузка мелодии «Подмосковные вечера», которая будет воспроизводиться аналогично первому случаю. Если будет набрано «q», то произойдет завершение работы программы и выгрузка её из памяти.

3.2.4 Выходные и выходные данные

Входными данными является номер выбранного пункта меню.

Выходные данные - это сгенерированная мелодия в соответствии с выбранным пунктом.

3.3 Руководство оператора

3.3.1 Назначение программы

Данная программа предназначена для генерации звука с использованием системного таймера посредством системного динамика.

3.3.2 Выполнение программы

Для запуска программы необходимо запустить приложение Kur.exe

Выбрать любой из предложенных пунктов меню.

Для генерации мелодии «Чижик-Пыжик» выберите пункт 1

Для генерации мелодии «Подмосковные вечера» выберите пункт 2

Для выхода из программы выход из программы выберите пункт q

3.3.3 Сообщения оператору

При загрузке программы выводится простое пользовательское меню:

Enter the point of menu:

1- CHIZHIK-PYZHIK

2 - PODMOCKOVNYE VECHERA

q - Qiute

Если пользователь введет пункт меню, который не предусмотрен программой, то на экран будет выведено сообщение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсовой работы было создано приложение, которое способно генерировать мелодии «Чижик-Пыжик» и «Подмосковные вечера».

Для реализации поставленной цели были реализованы следующие задачи:

- Изучены принципы работы системного таймера

- Разработаны алгоритмы для перехвата и обработки прерываний системного таймера

- Создана процедура для извлечения очередного звука

- Создана процедура для обработки символов, введенных с клавиатуры

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абель П. Язык Ассемблера для IBM PC и его программирование - М.: Высшая школа,1992. - 252с.

2. С.В. Зубков Ассемблер для DOS, Windows и Unix - М.: ДМК Пресс, 1999. - 630 с.

3. И. Юров Assembler - СПб.: Питер, 2001. - 624 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Листинг программы

Assume CS: Code

Code SEGMENT

286

Start proc; Основная процедура

mov ax,cs

mov ds,ax; DS = CS

iniflag db 0; Флаг звучания

old_int1c_off dw 0; Смещение старого вектора

old_int1c_seg dw 0; Сегмент старого вектора

tek_mel dw?; Адрес текущей ноты выбранной мелодии

mov ax,351ch

int 21h

mov cs:old_int1c_off,bx

mov cs:old_int1c_seg,es

lea dx,new_int1c

mov ax,251ch

int 21h; DS:DX - адрес новой программы обр.

mov ah,09h

lea dx,menu

int 21h

beg1:

call kbin; Опрос клавиатуры

cmp al,'1'

jnz beg2 ; Нет

mov byte ptr iniflag,1; Взведение флага звуч.

lea ax,mel1

mov tek_mel,ax

jmp beg1; Переход на начало цикла

beg2:

cmp al,'2'

jnz beg3

mov byte ptr iniflag,1

lea ax,mel2

mov tek_mel,ax

jmp beg1

beg3:

cmp al,'q'

jnz beg4

jmp beg5

beg4:

mov ah,09h

lea dx,er

int 21h

jmp beg1

beg5:

Восстановление старого вектора 1с и выход

mov dx,old_int1c_off

mov ax,old_int1c_seg

mov ds,ax; DS:DX - адрес устанавл. вектора

mov ax,251ch

int 21h

movax,4c00h

int21h

start endp

Новый обработчик прерывания 1ch

new_int1c proc far

pusha

call muz; Вызов процедура извлечения звука

popa

iret

new_int1c endp

Процедура извлечения очередного звука

tek_mel - адрес текущей ноты выбранной мелодии

muz proc near

test byte ptr cs:iniflag,0ffh; Проверка флага

jnz muz1

muze:

in al,61h ; Чтение состояния системного порта В

and al,0fch; Запрещение звучания (биты 0 и 1)

out 61h,al; Запись в системный порт В

jmp ex ; Выход, если флаг не взведен

muz1:

mov si,cs:tek_mel; Адрес текущей ноты

mov bl,cs:[si]; Текущая нота

cmp bl,255; Пауза?

jnz muz2

Выключение звука

in al,61h

and al,0fch

out 61h,al

inc cs:tek_mel; Переход к адресу след. ноты

jmp ex

muz2:

or bl,bl; = 0?

jnz muz3

jmp muze

muz3:

xor bh,bh

mov ax,cs:noty [bx]

Программирование делителя частоты 2 канала

inc cs:tek_mel; Переход к адресу след. ноты

out 42h,al; Мл.байт частоты. канал 2 таймера

xchg al,ah; AH. AL

out 42h,al; Ст. байт частоты. канал 2 таймера

Разрешение звучания

in al,61h

or al,3; Разрешение звучания (биты 0 и 1)

out 61h,al; Запись в системный порт В

ex:

ret

muz endp

kbin proc near; Ввод с клавиатуры и проверка на выбор игры

mov ah,0

int 16h

ret

kbin endp

Мелодия "Чижик Пыжик"

mel1 db 17,17,255,13,13,255,17,17,255,13,13,255,18,18,255

db 17,17,255,15,15,15,15,255,255

db 8,8,255,8,8,255,8,8,255,10,255,12,255

db 13,13,255,13,13,255,13,13,13,13

db 0

Мелодия "Подмосковные вечера"

mel2 db 1,1,1,4,4,4,8,8,8,4,4,4,6,6,6,6,6,6,4,4,4,3,3,3

db 8,8,8,8,8,8,6,6,6,6,6,6,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1

db 0

menu db 10 dup(0ah), 30 dup(20h), 'Enter the point of menu:'

db 0dh,0ah,30 dup(20h),'1 - CHIZHIK-PYZHIK'.0dh,0ah,30 dup(20h),'2 - PODMOCKOVNYE VECHERA'.0dh,0ah,30 dup(20h), 'q - Quit',5 dup(0ah), "$ "

er db 'Incorrect input! Try again!',0dh,0ah,"$ "

Коэффициенты деления для нот

noty dw 0eeeh,0e18h,0d49h,0c8eh,0bdfh,0b2fh,0abeh

dw 9f7h,968h,8e0h,861h,7e8h,777h,70ch,6a5h,647h

dw 5edh,597h,547h,4fbh,4b4h,470h,430h,3f4h

dw 3bbh,386h,352h,323h,2f6h,2cbh,2a3h,27dh,25ah,238h,218h,1fah

dw 1ddh,1c3h,1a9h,192h,17bh,166h,152h,13fh,12dh,11ch,10ch,0fdh

dw 0

code ends

END

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рис. 1 - Пользовательское меню

Рис. 2 - Некорректный ввод

Страницы: 1, 2