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1、音樂(lè)程序的設(shè)計(jì)原理和程序如下：2 Z& P/ s# L! C; I! ^/ r7 p, ?6 V
設(shè)計(jì)原理7 l9 }8 R! ?! B3 T1 `- J! Z
⑴ 總體原理：
- x9 L$ P* S3 c# P! {8 a 樂(lè)曲中不同的音符，實(shí)質(zhì)就是不同頻率的聲音。通過(guò)單片機(jī)產(chǎn)生不同的頻率的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路，由蜂鳴器放出，就產(chǎn)生了美妙和諧的樂(lè)曲。# a& Q; m+ C. g# g2 C
⑵ 單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率脈沖信號(hào)的原理：
/ G& p8 r p7 L V$ k t2 H0 T1）要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的脈沖（1/頻率），然后將此周期除以2，即為半周期的時(shí)間，
2、利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半周期的時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的I/O反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期的時(shí)間再對(duì)I/O反相，就可以在I/O腳上得到此頻率的脈沖。
: o5 _* o" T5 {3 X) L2）利用8051的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式MODE1下，改變計(jì)數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法如下：
+ O& O! [0 M1 p0 u, Y2 ? 例如，頻率為523Hz，其周期天/523 S=1912uS，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)956uS/1us=956，在每計(jì)數(shù)956次時(shí)就將I/O反接，就可得到中音DO（532Hz）。
@1 G2 \5 e3 o7 V! B. M計(jì)數(shù)脈沖值與頻
3、率的關(guān)系公式如下：% \0 l+ }! f5 |5 |0 n+ @
N=Fi/2/Fr
) f1 Y9 |, ?7 ^) J（N：計(jì)數(shù)值，F(xiàn)i：內(nèi)部計(jì)時(shí)一次為1uS，故其頻率為1MHz，F(xiàn)r：要產(chǎn)生的頻率 ）
9 Kh8 l5 `/ b⑶ 其計(jì)數(shù)值的求法如下：
/ Q: \4 ^! a# W. L6 K" GT=65536-N=65536-Fi/2/Fr
* N+ g1 y# d& l6 F; N7 L- T計(jì)算舉例：
9 w; W2 Q3 @7 X1 X4 T0 J設(shè)K=65536,F=1000000=Fi=1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（
4、1046Hz）的計(jì)數(shù)值。
6 kQ# o% a. _T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr
9 K& }) B0 w- ]- H- S d低音DO的T=65536-500000/262=63627
9 V4 f; @% U5 e4 Z) K7 [中音DO的T=65536-500000/523=64580; t9 g/ x c0 s, r
高音DO的T=65536-500000/1047=65059! z Q3 H2 q; z9 e
⑷ C調(diào)個(gè)音符頻率與計(jì)數(shù)值T的對(duì)照表如下表所示：
- r* X# t! B
5、 D, r" Z, G4 u
( ^: X# H) x( W. ^1 H# y0 K3 W表9.1C調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值T的對(duì)照表
+ X! w- }/ `5 d5 s音符 頻率（Hz） 簡(jiǎn)譜碼T值 音符 頻率（Hz） 簡(jiǎn)譜碼T值- c/ X; c+ w3 t& Z; x9 E
低1DO 262 63628 #4FA# 740 64860f: Y2 y4 X3 K* i% }3 w4 L0 Z
#1DO# 277 63731 中5SO 784 64898
$ a. t0 W) |. _7 m& D低2RE 294 63835 #5SO# 831 64923
7 z% W# L6 d
6、9 a1 Y/ a! D#2RE# 311 63928 中6LA 880 64968 u9 q5 L! ^# R8 `4 l( h
低3M 330 64103 #6 932 64994L4 d7 [: ]3 K! S: q, A
低4FA 349 64103 中7SI 988 650301 B, ?& `- ]8 AC
#4FA# 370 64260 高1DO 1046 65058
* B& }, }. U3 x低5SO 392 64260 #1DO# 1109 65085
) D/ D" I5 W* Q" J#5SO# 415 64331 高2RE 1175 65110
; N;
7、 W2 G1 I, r+ h6 \低6LA 440 64400 #2RE# 1245 65124. ~, r3 x! @6 z0 W
#6 466 64463 高3M 1318 65157
6 R, c# k# i; x) N低7SI 494 64524 高4FA 1397 65178; K/ jp- D4 W
中1DO 523 64580 #4FA# 1480 651986 }9 w; f" h( _+ J7 J/ H: V
# Z# F, h7 W! cD
⑸ 每個(gè)音符使用1個(gè)字節(jié)，字節(jié)的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的節(jié)拍，下表為節(jié)拍碼的對(duì)照。但如果1拍為0.4秒，1/4
8、拍是0.1秒，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。假設(shè)1/4節(jié)拍為1DELAY，則1拍應(yīng)為4DELAY，以此類推。所以只要求得1/4拍的DELAY時(shí)間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如下表為1/4和1/8節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定。 1 G2 Y: ~2 u# b
表9.2節(jié)拍碼對(duì)照表# ^1 L& z9 ?* e$ ]. Y; N
1/4節(jié)拍 1/8節(jié)拍
0 W9 s5 E5 Il8 g& _2 T9 V節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù): R8 ~% _0 T" W; u! Z6 S, n) s
1 1/4拍 1 1/8拍
5 A. H: v, e( M1 s* U7 I2 2/4拍 2 1/4拍
9、
9 b( F- m5 O+ J/ x3 3/4拍 3 3/8拍
* {( T$ p1 a6 W! D7 B! A" B4 1拍 4 1/2拍
- m# c) Y$ q4 O8 l5 1又1/4拍 5 5/8拍
- i2 ^. }7 B8 ^0 N6 1又1/2拍 6 3/4拍
9 t6 K4 p) V/ O, P5 lM, _7 1又3/4拍 7 7/8拍
6 ~3 }2 [9 n+ c8 2拍 8 1拍
) a2 U2 C, C- D# {9 2又1/4拍 9 1又1/8拍
8 @- Y; ~/ q" X[+ yA 2又1/2拍 A 1又1/4拍
" Q( ~2 |# v)
10、 h* N1 a8 S( aB 2又3/4拍 B 1又3/8拍
3 b( \! u( g$ R+ p0 g~: B6 hC 3拍 C 1又1/2拍
2 j9 b( I; k1 K! cD 3又1/4拍 D 1又5/8拍
- `( g( c! ~- R3 A; gE 3又1/2拍 E 1又3/4拍; D. `5 e! b; J" K
F 3又3/4拍 F 1又7/8拍) c1 U; V`0 p& m6 D9 Kq
表9.3 各調(diào)節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定表$ [+ `6 R. t6 E9 ]0 q
1/4節(jié)拍 1/8節(jié)拍
+ o/ Yn5 Q4 eU& |$ k5 m曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值
11、 DELAY8 }* U! M W# J5 p8 S+ c
調(diào)4/4 125毫秒 調(diào)4/4 62毫秒4 c9 @- n O! y: TF& IC# a
調(diào)3/4 187毫秒 調(diào)3/4 94毫秒
& S8 e9 r# n$ f* Q/ K9 Y. b8 @調(diào)2/4 250毫秒 調(diào)2/4 125毫秒
$ v7 Q8 e. z5 W! y) {6 b* I⑹ 建立音樂(lè)的步驟：! K t5 C% Z1 n0 G0 v- R7 W
1）先把吧樂(lè)譜的音符找出，然后由上表建立T值表的順序。+ N e; K) @* |4 W; |+ F
2）把T值表建立在TABLE1，構(gòu)成發(fā)音符的計(jì)數(shù)值放
12、在“TABLE”。! w, D+ @! p5 k- p. N
3）簡(jiǎn)譜碼（音符）為高位，節(jié)拍為（節(jié)拍數(shù)）為低4位，音符節(jié)拍碼放在程序的“TABLE”處。
+ o) a! ~0 F) f; o/ G4 _! b6 u~1 B5 X
表9.4簡(jiǎn)譜對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)譜碼、T值、節(jié)拍數(shù)- C5 |5 @) C6 K3 L0 Z! X
簡(jiǎn)譜 發(fā)音 簡(jiǎn)譜碼 T值 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù): F$ o+ B8 f J2 u, e: [% f
5 低5SO 1 64260 1 1/4拍0 O; k5 x. U0 K+ V! y
6 低6LA 2 64400 2 2/4拍
5 T0 G% v: g; J[" nY+
13、Z7 低7SI 3 64524 3 3/4拍- r* S7 q" E, Z" U9 ]( z7 I
1 中1DO 4 64580 4 1拍! l- |. v0 P. m2 N/ ^- @! q; E, ]
2 中2RE 5 64684 5 1又1/4拍! G+ f5 k4 }( Z/ X7 K) @* ^
3 中3M 6 64777 6 1又2/4拍
. E p H) es4 中4FA 7 64820 7 1又3/4拍
q p& I4 yh5 {4 [* t9 Z. }5 中5SO 8 64898 8 2拍
: y4 J/ m, {2 _& Q: u6 中6LA 9 64968 9
14、 2又1/4拍
( _6 Y6 G5 e2 K7 中7SI A 65030 A 2又2/4拍
/ y: o% @! n8 p9 \0 F9 y1 e9 T1 高1DO B 65058 B 2又3/4拍
) H) @& b" ]4 P" }2 @ A7 U1 F" B2 高2RE C 65110 C 3拍
* n, Z# P( W3 J5 F) q, \* C J3 高3M D 65157 D 3又1/4拍
2 z$ p3 W3 j6 EW- \5 _5 y4 高4FA E 65178 E 3又2/4拍
1 e2 c5 x5 Z+ O0 D$ o- c5 高5SO F 65217 F
15、 3又3/4拍8 b$ }6 ?% {- }
不發(fā)音 0 5 G6 K; E; |1 q7 n* f
% J, y" T0 Y* A1/4拍的延遲時(shí)間=187毫秒8 t: e, v4 f) g- W n
DELAY: MOVR7,#2. n^v8 {0 Q; g; d) f
D2: MOVR4,#1874 ?1 ?! ^0 S: l% e2 E5 V0 G0 T9 u
D3: MOVR3,#2480 E# Y" g# N7 j; l
DJNZR3,$
0 t! j$ T. W6 B! p/ oDJNZR4,D3
8 a5 r3 k4 M5 H9 y5 ^) q$
16、KDJNZR7,D2# _/ G* T, d1 P( {) J/ H. Z& G
RET
5 A7 m3 z) H0 R) T9 h9 d( V4．程序范例3 N. O& BU1 k`: j7 }
ORG 0000H ；主程序起始地址
% |, d x7 j% l% L, R( T7 oSJMP START ；跳至主程序, x. ?6 f, C- Q% z0 Z* v( T! B
ORG 000BH ；TIMER0中斷起 始地址i1 o7 X, V% @7 ^1 g
LJMP TIM0 ；跳至TIMER0中斷子程序
9 ]9 ?s. n5 v8 D" b3 lST
17、ART:MOV TMOD,#01H ；設(shè)T0在M1" C @- d/ x$ d]q
MOV IE,#82H ；中斷使能
% z; o9 q" K, K" I. SSTART0:MOV 30H,#00 ；取簡(jiǎn)譜碼指針
! u; f" S& k+ bNEXT: MOV A,30H ；簡(jiǎn)譜碼指針載入A2 e. F ^! `- v# W) N% ]
MOV DPTR,#TAB ；至TAB取簡(jiǎn)譜碼! D! X! ~( r9 e, s`0 }. L
MOVC A,@A+DPTR ；* {4 g V. W2 r5 y& ?* I* d0 c& n
MOV R2,A
18、；渠道的簡(jiǎn)譜碼暫存于R2- O" w3 `, d* b" {% G0 U
JZEND0 ；是否渠道00（結(jié)束碼）
% r h o+ y1 ^9 c ANLA,#0FH ；不是，則取低4位（節(jié)拍碼）
2 g" R& G m( w* ^T MOV R5,A；將節(jié)拍碼存入R5
. E7 R2 c! ]1 o8 Y2 y+ F U MOV A,R2；將取到的簡(jiǎn)譜碼再載入A
+ ]. ~+ y7 T0 l0 k1 A; F5 ^ SWAP A ；高低4位交換m: u; I! ~+ u5 m" lW
ANLA,#0FH；取低4位（音符碼）
% M6
19、 H; J e6 m9 [e JNZSING；取到的音符碼是否為0？
x. A- k% C% Z1 t2 e v! r9 P1 o* D, z CLR TR0 ；開(kāi)始，則不發(fā)音! L- T5 [, P2 k F; n
SJMP D1 ；跳至D1# U" }9 `) A: [3 ^/ j
SING: DEC A ；取到的音符碼減1（不含0）
5 e( g/ a+ C& h2 Z- l, b MOV 22H,A；存入（22H）
5 {2 _% K% O" Z1 [ RLA ；乘23 l- t7 l5 u: O+ p
MOV DPTR,#TAB1
20、；至TABLE1取相對(duì)的高位字節(jié)計(jì)數(shù)值. n8 e0 [, Q0 t6 E" W |$ u: J
MOVC A,@A+DPTR ；
5 _O; }* d* ]0 cH7 ^MOV TH0,A；取到的高位字節(jié)存入TH0
+ r9 k/ T# [* C: ?) sMOV 21H,A；取到的高位字節(jié)存入（21H）1 T7 ?0 j; Y h" F6 a
MOV A,22H；在載入取到的音符碼& ^6 u# z( {0 EZ- M/ e& O
RLA ；乘2
Te) X6 r g8 C% _0 XINCA ；加14 C. b) a: D5 ?
MOVC A,@A+DPTR ；至T
21、ABLE1取相對(duì)的低位字節(jié)計(jì)數(shù)值& G4 y+ N$ I/ n; g7 U) o
MOV TL0,A；取到的低位字節(jié)存入TL01 n4 k& ?0 n8 @, C+ ~% Z
MOV 20H,A；取到的低位字節(jié)存入（20H）0 a1 w% S& \. Q6 l: d
SETB TR0 ；啟動(dòng)TIMER0
$ {0 ? ?/ U9 W2 G. z/ o: b0 PD1:LCALL DELAY；其本單位時(shí)間1/4拍187毫秒
1 g: G7 [3 x1 e INC30H ；取簡(jiǎn)譜碼指針加1
* z" z$ l: o5 \m2 U JMP NEXT；取下一個(gè)簡(jiǎn)譜碼
3 D1 S!
22、N" E/ e# D1 yEND0： CLR TR0 ；停止TIMER0) q% {: Q6 {7 _: M5 v
JMP START0；重復(fù)循環(huán)
I0 r) m( W; i2 FTIM0： PUSH ACC；將A的值暫存于堆棧
! r! p) K1 f. _6 m1 Q6 d l, he PUSH PSW；將PSW的值暫存于堆棧: V& L% f9 a% x
MOV TL0，20H ；重設(shè)計(jì)數(shù)值
4 U/ n6 a3 ^6 w* z. U" ?1 b( W5 r2 P MOV TH0，21H ；: yd8 `0 M8 S
CPLP3.0；將P3.0位反相,控制蜂
23、鳴器發(fā)聲
( ]* e0 m4 v. F5 e( [: j- g POP PSW；至堆棧取回PSW的值
6 h( E$ H; S" K- @( o) K POP ACC；至堆棧取回A的值* x8 g$ Y9 a+ D- ]/ K2 S6 \
RETI
: s" z* O: w6 Y% k/ B/ U) ^. ?) IDELAY：MOV R7，#02 ) P& @# w# e& }1 g0 q; e" Z* F
D2： MOV R4，#187 $ |. E! D9 V3 W$ K. \! T
D3： MOV R3，#248
4 m4 h3 u! O! d* l:
24、 uS DJNZ R3，$
# Z" K, `+ K I7 M% \: Z DJNZ R4，D3
4 G7 U- R/ ^) a$ Q. v6 q. H DJNZ R7，D2 " _7 O$ g+ U& ^$ L$ C
RET
" g2 a+ }9 O) [- l6 y. @TAB1： ；決定節(jié)拍, U( G$ s9 O7 \6 y+ W6 H n0 Q5 D
DW64260，64400，64521，64580 N9 j" j, D9 ~# B: C
DW64684，64777，64820，64898
. r1 Q. R# ~4 g n# {* k#
25、A N5 ~ DW64968，65030，65058，651100 U, p6 X9 E( k0 k; W4 I) l6 I
DW65157，65178，65217 6 bR$ e, X, G, H/ l9 }" i( X
TAB: ；樂(lè)曲名稱《梁祝》
4 WK" ]1 W% w/ s$ M DB02H,82H,62H,52H,48H,02H,52H,32H,22H,18H4 N+ h: S0 n) d1 ^5 y& }" _& \, F: U
DB83H,91H,72H,62H,51H,61H,71H,61H,83H,61H
. t# B" G% l2 O# ~8
26、L DB81H,51H,61H,71H,61H,51H,46H,82H,32H,52H
9 K4 Y) x+ C: _2 Y. i" J DB22H,42H,16H,21H,41H,18H,0E4H,13H,21H,43H/ Z; d) P( F% c! s: v
DB51H,21H,41H,12H,83H,81H,61H,81H,58H,53H# ?& ^7 s* I/ | w
DB61H,31H,22H,13H,21H,42H,52H,0E2H,42H,21H0 M: `+ m& d ?1 B- ?
DB11H,91H,41H,18H,63H,81H,32H,52H,2
27、1H,41H,$ h* B5 K5 ^, A0 i5 t
DB16H,0E4H,11H,21H,31H,51H,26H,11H,21H,43H. T- h1 V4 v5 `: ` T
DB51H,82H,62H,52H,61H,51H,42H,21H,11H,0E4H
" A( j$ w( Y4 p5 x1 c* H DB44H,21H,41H,21H,11H,0E1H,11H,21H,41H,18H
. k7 x. O0 Z8 i8 K) G DB61H,81H,51H,61H,51H,41H,32H,21H,41H,18H
5 n2 s! b9 \! \ DB08H,0H,04H ；曲子最后靜音5拍長(zhǎng)的時(shí)間
# c) r9 O6 r5 o DB00H ；樂(lè)曲結(jié)束*
音樂(lè)程序原理
