【正文】 3 3 3 8 8 8 8 6 8 6 5 3 5 6 8 5 5 5 5 5 5 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 1 3 5 1 7 3 5 0 5 0 6 7 1 6 6 5 5 0 0 3 2 1 1 1 3 2 1 1 1 2 3 2 1 1 6 2 3 2 1 6 2 3 2 0 0 0 5 2 6 7 1 2 1 0 0 3 5 3 2 1 5 7 0 0 6 7 1 1 1 2 3 2 0 0 0 5 1 3 5 1 7 3 5 5 6 7 1 6 6 5 5 0 3 2 1 1 1 3 2 1 1 1 2 3 0 2 6 7 1 2 其中 WIDTH=4，表示數(shù)據(jù)輸出為寬為 4； DEPTH=256，表示共有 256 個(gè) 4 位數(shù)據(jù)點(diǎn) 。文件中的關(guān)鍵詞 WIDTH 設(shè)置 ROM 的數(shù)據(jù)寬度； DEPTH 設(shè)置ROM 數(shù)據(jù)的深度，即 4 位數(shù)據(jù)的數(shù)量，文件中設(shè)置的 256 等效于 8 位地址線寬度；ADDRESSRADIX=DEC和 DATARADIX=DEC表示設(shè)置地址和數(shù)據(jù)的表達(dá)式格式都是十進(jìn)制；地址 /數(shù)據(jù)表以 CONTENT BEGIN 開始，以 END 結(jié)束；其中的地址 /數(shù)據(jù)表達(dá)方式是冒號(hào)左邊寫 ROM 地址值，冒號(hào)右邊寫對(duì)應(yīng)此地址放置的十進(jìn)制數(shù)據(jù)，如 46： 9，表示46 為地址， 9 為該地址中的數(shù)據(jù)。 (2) 單擊 “next”鍵，選擇 ROM 數(shù)據(jù)位寬度為 4，地址線寬為 256，即設(shè)置此 ROM 能存儲(chǔ) 4 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)共 256 個(gè)。 USE 。 END music。 lpm_address_control : STRING。 inclock : IN STD_LOGIC 。 lpm_rom_ponent : lpm_rom GENERIC MAP ( LPM_WIDTH = 4, LPM_WIDTHAD = 8, LPM_ADDRESS_CONTROL = REGISTERED, LPM_OUTDATA = UNREGISTERED, LPM_FILE = G:/MUSIC/SINGER/) PORT MAP ( address = address, inclock = inclock, 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 15 q = sub_wire0)。 仿真結(jié)果如下圖： 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 17 圖 分頻預(yù)置數(shù)查表模塊 ToneTaba 波形仿真 (2) 模塊功能分析與調(diào)試 ToneTaba 分頻預(yù)置數(shù) 模塊的功能是輸出各個(gè)音符所對(duì)應(yīng)的分頻預(yù)置數(shù)，由上面的仿真波形圖可看到 若 當(dāng) index 是 “0000”， tone 輸出為 2047，即休止符的分頻預(yù)置數(shù)；當(dāng) index是 “0101”時(shí) ， tone 輸出為 1197 即低音 5 的分頻預(yù)置數(shù)；當(dāng) index 是 “1111”時(shí)， tone 輸出為1728 即高音 1 的分頻預(yù)置數(shù)等等其它狀態(tài)時(shí)， tone 分別輸出相應(yīng)音符的分頻預(yù)置數(shù) ， 仿真波形圖證明了程序?qū)崿F(xiàn)了模塊的功能 。 在 clk 端輸入一具有 較高頻率的信號(hào)（這里是 12MHz）的信號(hào)，通過分頻后由 cout 輸出。 spkout 的輸出頻率將決定每一個(gè)音符的音調(diào)，這樣，分頻計(jì)數(shù)器的預(yù)置 tone[10..0]與 Fout 的輸出頻率就有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 19 擴(kuò)大此音樂硬件演奏電路的通用性 前面所設(shè)計(jì)的電路只能演奏 “梁祝 ”曲子，但是在實(shí)際應(yīng)用中 ,若能將電路實(shí)用于各種曲子的演奏，它的實(shí)用性和應(yīng)用范圍就會(huì)擴(kuò)大許多。把修改 的程序代替原來此模塊的程序連入頂層文件后，要使所設(shè)計(jì)的音樂硬件演奏電路可隨意更改曲子，只要修改音符數(shù)據(jù)文件，在那些連續(xù)的地址上存儲(chǔ)曲子中相應(yīng)的音符，再對(duì)音符數(shù)據(jù)文件進(jìn)行 ROM定制，最后連 接到整個(gè)電路中即可實(shí)現(xiàn)。5 位預(yù)制數(shù)查表碼 code : out std_logic_vector(4 downto 0)。 Architecture one of toaba is Begin Search : process(index) Begin Case index is When 00000=tone=11111111111。2047,休止符 When 00001=tone=01100000101。773,低音 1 When 00010=tone=01110010000。912,低音 2 When 00011=tone=10000001100。1036,低音 3 When 00100=tone=10000110101。1077,低音 4 When 00101=tone=10010101101。1197,低音 5 When 00110=tone=10100001010。1290,低音 6 When 00111=tone=10101011100。1372,低音 7 When 01000=tone=10110000010。1410,中音 1 When 01001=tone=10111001000。1480,中音 2 When 01010=tone=11000000110。1542,中音 3 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 20 When 01011=tone=11000101000。1576,中音 4 When 01100=tone=11001010110。1622,中音 5 When 01101=tone=11010000100。1668,中音 6 When 01110=tone=11010110101。1717,中音 7 When 01111=tone=11011000000。1728,高音 1 When 10000=tone=11011101010。1770,高音 2 When 10001=tone=11100000111。1799,高音 3 When 10010=tone=11100010110。1814,高音 4 When 10011=tone=11100101111。1839,高音 5 When 10100=tone=11101000110。1862,高音 6 When 10101=tone=11101011010。1882,高音 7 When others = null。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 21 5 心得體會(huì) 課程設(shè)計(jì)是針對(duì)某一理論課程的要求，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合性實(shí)踐訓(xùn)練的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以 提高 學(xué)生運(yùn)用課程中所學(xué)的理論知識(shí)與 實(shí)踐 緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決 實(shí)際問題的能力 。 use 。 speaks :out std_logic)。 begin process(clk0) 首先將試驗(yàn)箱中的 20MHz 輸出頻率進(jìn)行 54 分頻，得到 750KHz 的頻 率。139。 else q2=q2+1。 end process。139。 then clkout=39。 end if。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 24 程序 2： 音符數(shù)據(jù) 文件 MusicData Width=4。 Content begin 00:2。 04:5。 08:9。 12:7。 16:7。 20:2。 24:5。 28:9。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 25 32:6。 36:6。 40:3。 44:10。 48:7。 52:6。 56:3。 60:2。 64:4。 68:2。 72:2。 76:5。 80:7。 84:5。 88:2。 92:5。 96:7。 100:6。 104:6。 108:5。 112:7。 116:6。 120:3。 124:6。 128:5。 132:2。 136:2。 140:5。 144:6。 148:3。 152:6。 156:7。 160:5。 164:3。 168:2。 172:5。 176:9。 180:6。吻， 184:3。 188:4。 192:2。 196:2。多少吻。 203:9。 207:9。 211:10。 215:7。 219:10。 223:9。 227:6。 231:6。 235:9。媽媽的吻， 239:7。 243:6。 247:3。 251:6。 255:3。 259:2。 263:2。 266:10。 270:9。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 31 274:7。 278:3。 282:6。 286:5。 290:2。 294:2。叫我思念到如今。 301:3。 305:10。 309:7。 313:7。 317:2。 321:5。 325:9。 329:6。 333:6。 337:3。 341:10。 345:7。 349:6。 353:3。 357:2。 361:4。 365:2。 369:2。第一段開始 373:5。 377:7。 381:5。 385:2。 389:5。 393:7。 397:6。 401:6。 405:5。 409:7。 413:6。 417:3。 421:6。 425:5。 429:2。 433:2。 437:2。 441:5。 445:6。 449:3。 453:6。 457:6。 461:6。 465:3。 469:2。 473:5。 477:9。 481:6。媽媽曾給我多少吻， 485:3。 489:4。 493:2。 497:2。多少吻。 504:9。 508:9。 512:10。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 37 516:7。 520:10。 524:7。 528:6。 532:6。 536:10。 540:7。 54。 542:7。 538:9。 534:10。 530:6。 526:6。 522:9。 518:10。 514:9。 510:10。 506:10。 502:9。 499:2。 495:2。 491:3。 487:6。 483:3。 479:7。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 36 475:7。 471:3。 467:3。 463:2。 459:5。 455:7。 451:3。 447:5。 443:5。 439:3。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 35 435:2。 431:2。 427:3。 423:5。 419:3。 415:5。 411:6。 407:6。 403:6。 399:6。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 34 395:5。 391:6。 387:2。 383:3。 379:6。 375:6。 371:2。 367:2。 363:3。 359:3。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 33 355:1。 351:4。 347:6。 343:9。 339:5。 335:2。 331:6。 327:6。 323:10。 319:3。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 32 315:3。 311:7。 307:9。 303:5。 299:2。 296:2。 292:2。 288:3。 284:6。 280:3。 276:5。 272:7。 268:10。叫我思念到如今。