eda技術(shù)課程設(shè)計報告(已修改)
2025-01-29 10:37 本頁面
【正文】 EDA技術(shù)課程設(shè)計報告專 業(yè)：測控技術(shù)與儀器 學生姓名：劉鵬飛學 號：2010043123 完成年月日 2013年6月23日摘要本次課程設(shè)計中我們成功設(shè)計出了具有自動播放和手動輸入功能的音樂播放器，播放器由按鍵輸入、音符輸出、音調(diào)輸出、選擇輸出、和數(shù)控分頻五個模塊組成。其中各個模塊的功能如下：（1）按鍵輸入模塊主要由控制按鍵和音符輸入按鍵組成，黨控制按鍵按下時開始自動播放；（2）音符輸出模塊主要實現(xiàn)將存儲在rom表中的音符讀出并送入音調(diào)輸出模塊中。（3）音調(diào)輸出模塊主要是通過查表來實現(xiàn)找到各個音調(diào)對應(yīng)的分頻預(yù)置數(shù)；（4）選擇輸出模塊主要是通過按鍵控制來實現(xiàn)自動播放和手動彈奏輸出功能；（5）數(shù)控分頻模塊實現(xiàn)在給定分頻預(yù)置數(shù)的情況下分頻輸出驅(qū)動蜂鳴器輸出相應(yīng)的音調(diào)。關(guān)鍵詞：樂譜存儲 樂譜輸出 按鍵輸入 選擇輸出 數(shù)控分頻第一章 概述 隨著計算機技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子與電工設(shè)計，已經(jīng)步入了電子設(shè)計自動化（EDA）的時代，采用虛擬仿真的手段對電子產(chǎn)品進行前期工作的調(diào)試，已成為一種發(fā)展的必然趨勢。通過對實際電子線路的仿真分析，從而提高對電路的分析、設(shè)計和創(chuàng)新能力。EDA技術(shù)作為現(xiàn)代電子設(shè)計最新技術(shù)的結(jié)晶，其廣闊的應(yīng)用前景和深遠的影響已毋庸置疑，它在信息工程類專業(yè)中的基礎(chǔ)地位和核心作用也逐漸被人們所認識。許多高等學校開設(shè)了相應(yīng)的課程，并為學生提供了課程設(shè)計、綜合實踐、電子設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計、科學研究和產(chǎn)品開發(fā)等EDA技術(shù)的綜合應(yīng)用實踐環(huán)節(jié)。相關(guān)的工程技術(shù)人員也特別重視學習EDA技術(shù)，并渴望提高其工程應(yīng)用能力。本次設(shè)計是在EDA開發(fā)平臺上利用VHDL語言設(shè)計一個樂曲硬件演奏電路，由鍵盤輸入控制音響或自動演奏。用戶可以將自己編制的樂曲存入硬件演奏電路，演奏時可以選擇鍵盤輸入樂曲或者自動演奏已存入的樂曲。第二章 設(shè)計要求、FPGA配合按鍵、蜂鳴器演奏一段簡單音樂；、當前演奏音調(diào)對應(yīng)的阿拉伯數(shù)字用一位數(shù)碼管顯示；、用LED燈亮的個數(shù)指示當前演奏音調(diào)。第三章 總體構(gòu)思 首先將該任務(wù)分成五個模塊進行設(shè)計，分別為：樂譜存儲、樂譜輸出、按鍵輸入、選擇輸出、數(shù)控分頻模塊。：按鍵控制notetabsTonetaba選擇輸出音符輸出音調(diào)顯示分頻輸出 系統(tǒng)框圖、樂譜存儲（NoteTabs模塊）該模塊的功能就是定義音符數(shù)據(jù)ROM“music”隨著該模塊中的計數(shù)器控制時鐘頻率速率作加法計數(shù)時，即地址值遞增時，ROM中的音符數(shù)據(jù)將從ROM中逐漸通過ToneIndex[3..0]端口輸向ToneTaba模塊，ROM中存儲的曲目被讀出。： notebas模塊圖、樂譜輸出（ToneTaba模塊）該模塊主要是是樂曲簡譜碼對應(yīng)的分頻預(yù)置數(shù)查找表電路，其中設(shè)置了樂曲的全部音符對應(yīng)的分頻置數(shù)，每一音符的停留時間由音樂節(jié)拍和音調(diào)發(fā)生器模塊NoteTabs的CLK的輸入頻率決定，這些值由對應(yīng)于ToneTaba的4位輸入值Index[3..0]確定，最多有16種可選值。輸向ToneTaba中Index[3..0]的值ToneIndex[3..0]的輸出值與持續(xù)的時間由模塊NoteTabs決定。 tonetaba模塊、按鍵輸入模塊 該模塊主要由控制按鍵s8控制自動播放或者手動輸入，輸入音符按鍵s1 s7分別代表音符7七個音符，控制時鐘clk。同時states輸出對應(yīng)音符，led顯示輸出音符的變化，pl為十一位分頻預(yù)置數(shù)來控制分頻器分頻輸出。 按鍵輸入模塊圖、選擇輸出模塊 該模塊通過控制按鍵s9來控制選擇自動播放輸出（s9為高電平）或者按鍵彈奏輸出（s9為低電平）。 選擇輸出模塊、數(shù)控分頻模塊數(shù)控分頻器的功能是當在輸入端給定不同的輸入數(shù)時,將對輸入的時鐘信號有不同的分頻比，數(shù)控分頻器是用計數(shù)值可并行預(yù)置的加法計數(shù)器來完成的。在此，音符的頻率可由數(shù)控分頻器Speakera獲得。由其clk端輸入一具有較高頻率的信號，通過Speakera分頻后由 SpkS 輸出，輸入的clk的頻率經(jīng)16分頻后，在經(jīng)一次二分頻驅(qū)動蜂鳴器發(fā)生。Speakera對clk輸入信號的分頻比由11位預(yù)置數(shù)Tone[10..0]決定。Spk
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