【正文】 紫瑯職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 題 目： 基于 FPGA 的電子琴設計 副 標 題： 學 生 姓 名： 唐張鵬 所在系、專業(yè)： 機電工程系、機電一體化技術 班 級： 機電 3093 指 導 教 師： 郭愛云、孫健華 日 期： 摘 要 I 摘 要 電子琴屬于電子樂器，發(fā)音音量可以自由調(diào)節(jié)。音域較寬，和聲豐富，甚至可以演奏出一個管弦樂隊的效果，表現(xiàn)力極其豐富。隨著社會的發(fā)展和家長對孩子多方面綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重視 ，學習電子琴也普遍開來。當前市場上的電子琴價格昂貴，且產(chǎn)品升級換代必須更新大部分的硬件，很難降低其生產(chǎn)成本 .FPGA 技術的出現(xiàn)及迅速發(fā)展，為利用軟件實現(xiàn)較大規(guī)模的數(shù)字電路設計提供了方便，降低了數(shù)字電路的設計周期和相關產(chǎn)品的成本。 FPGA（ Field－ Programmable Gate Array），現(xiàn)場可編程門陣列，它是在 PAL、 GAL、CPLD 等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為 專用集成電路 （ ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的 缺點。結合 VHDL 硬件描述語言是電子琴的設計簡單方便，極大的降低生產(chǎn)成本。 VHDL 能提供高階電路描述語言的方式，讓復雜的電路可以通過 VHDL 編輯器的電路合成方式，輕易而且快速的達到設計的規(guī)格。由于 VHDL 電路描述語言能涵蓋的范圍相當廣，能適用于各種不同階層的設計工程師的需要，所以 VHDL 電路設計毫無疑問的成為硬件設計工程師的必備工具。 本設計使用的是 Altera公司的 MAX7000B系列中的 EPM7128BTC1444和上海虹航高科技有限公司推出的集實驗與開發(fā)與一體的 EDA 實驗箱。 在 MAX+plus11 軟件 上 編程及仿真，完成對各個模塊功能的虛擬實現(xiàn)。 關鍵詞 ： 電子琴； FPGA/CPLD； VHDL 語言設計； MAX+plus11 目 錄 I 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................................... I 目 錄 .......................................................................................................................................... I 前言 ........................................................................................................................................ 1 系統(tǒng)設計總述 .......................................................................................................................... 2 ............................................................................................................................. 2 ............................................................................................................................. 2 總體設計流程圖 ............................................................................................................. 2 音符頻率的 取得 ............................................................................................................. 2 樂曲節(jié)奏的控制 ............................................................................................................. 3 總體程序設計 .......................................................................................................................... 4 ............................................................................................................ 4 VHDL程序設計 ................................................................................................... 4 ............................................................................................................................. 6 分頻器模塊 .................................................................................................................... 7 防抖動模塊 .................................................................................................................... 8 鍵盤譯碼模塊 ................................................................................................................ 9 VHDL音樂硬件演奏電路系統(tǒng)仿真與調(diào)試 .............................................................................. 11 ..........