數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)之電子琴(已修改)
2025-06-19 14:25 本頁面
【正文】 數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)之電子琴 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)一個(gè)八音電子琴，能通過八個(gè)鍵進(jìn)行手動(dòng)控制音響，也可以通過自動(dòng)控制有效自動(dòng)播放一段音樂。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 本實(shí)驗(yàn)分為四個(gè)模塊： 一個(gè)模塊是主程序，一個(gè)模塊是 自動(dòng)播放音樂 部分，一個(gè)模塊是音調(diào)發(fā)生器部分，一個(gè)模塊是數(shù)控分頻部分。通過接口和結(jié)構(gòu)體 ponent 的定義將各個(gè)模塊連接起來。 本程序總的有 11 個(gè)輸入， 1 個(gè)輸出， 2 個(gè)輸入為時(shí)鐘脈沖， 1 個(gè)輸入是控制電子琴自動(dòng)演奏或者手動(dòng)演奏的使能端， 8 個(gè)輸入端為電子琴的八個(gè)鍵， 1 個(gè)輸出為揚(yáng)聲器 輸出音樂 。 在音調(diào)發(fā)生器 部分 中，需要按照模 =50000/頻率的方法進(jìn)行分頻 ，但是要達(dá)到提高音量使占空比為 50%的效果還需要再對(duì)信號(hào)進(jìn)行二分頻，因此最后得到的音調(diào)發(fā)生器進(jìn)行分頻 預(yù)置值 如下： 音符 (C) 1 2 3 4 5 6 7 i 頻率 (Hz) 262 294 330 349 392 440 494 523 模 95 85 75 71 63 56 50 47 當(dāng)某位音符 電平輸入有效時(shí)，對(duì)應(yīng)不同的分頻預(yù)置值，將分頻預(yù)置值輸出并作為數(shù)控分頻部分的輸入， 分頻預(yù)置值控制對(duì)主頻的分頻。 在數(shù)控分頻部分，將輸入的分頻預(yù)置值和時(shí)鐘脈沖作為輸入，最后輸出直接連接揚(yáng)聲器。這一部分一共包含了兩個(gè)進(jìn)程，第一個(gè)進(jìn)程是根據(jù)不同音符的不同頻率進(jìn)行在主頻下進(jìn)行分頻，得到音符的相應(yīng)頻率，第二個(gè)進(jìn)程是為了提高音量使占空比為 50%而進(jìn)行二分頻。 在自動(dòng)播放部分， 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入， 1 個(gè)自動(dòng)播放的使能端 輸入 ， 還有 8 個(gè)音符的鍵為輸入，輸出為音符對(duì)應(yīng)的 8 位 高低電平， 輸出連接到音調(diào)發(fā)生器的 8 位輸入， 如果自動(dòng)播放的使能端 （ auto）無效則進(jìn)行手動(dòng)操作，在手動(dòng)操作下，該模塊的輸出直接為輸入。如果自動(dòng)播放的使能端輸入有效，則播放事先存儲(chǔ)的一段音樂，首先將主頻 50ＫＨＺ進(jìn)行 10000 分頻，因此一個(gè)脈沖為０ .２秒，每來一個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)并播放一個(gè)音符。 直到設(shè)置的音符全部播放完畢，計(jì)數(shù)器回０。 源代碼： 主模塊部分：定義了結(jié)構(gòu)體和各模塊函數(shù) library ieee。 use 。 use 。 use 。 entity piano is port(clk0,clk1:in std_logic。 auto:in std_logic。 inplay:in std_logic_vector(7 downto 0)。 play:out std_logic)。 end piano。 architecture run of piano is ponent autoplay is －－ 自動(dòng)播放部分 port(A:in std_logic_vector(7 downto 0)。 B,C:in std_logic。 D:out std_logic_vector(7 downto 0))。 end ponent。 ponent tone is －－ 音調(diào)發(fā)生器部分 port(A:in std_logic_vector(7 downto 0)。 B:out integer range 0 to 170)。 end ponent。 ponent control is －－ 數(shù)控分頻部分
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