【正文】 : in std_logic_vector(3 downto 0)。 elsif(clk139。 Notetabs 模塊類似于彈琴人的手指， Toaba 類似于琴鍵， Speakera 類似于琴弦或音調發(fā)生器。若基準頻率過高，雖然誤差減小，但分頻數(shù)變大。將從 ROM 中通過 ToneIndex[3..0]端口輸向 ToneTaba 模塊，演奏《采茶舞曲》。 目錄 一、 設計任務與要求 ……………………… …………… … 1 二、 總體框圖 …………………………………………… 2 三、 選擇器件 …………………………………………… 5 四、 功能模塊 …………………………………………… 6 1. Songer 模塊 ……………………………… 6 NoteTabs 模塊 ? ????? ?? ? 6 ToneTaba 模塊 ????????? 11 Speakera 模塊 ????????? 13 2. div 模塊 ????? ????? ???? 16 3. 七段譯碼器模塊 ??????????? 18 五、 總體設計電路圖 ??????????????? 21 1. 頂層設計的電路原理圖 ? ???? ??? 21 2. 頂層設計的仿真結果 ????????? 23 3. 電路的管腳圖 ???????????? 23 六、 結束語……………………………………………… 24 七、 心得體會…………………………………………… 25 1 八音符 電子琴電路設計 一、 設計任務與要求 在 EDA 開發(fā)平臺上利用 VHDL 語言設計一個八音符電子琴，由鍵盤輸入控制音響 或 自動演奏。 1． 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，音符數(shù)據(jù) ROM 中的音符數(shù)據(jù)。若基準頻率過高，則分頻比太小，取整后誤差較大。 處理功耗支持 Nios II 系列嵌入式處理器 采用新的 串行配置器件 的低成本配置方案 Quartus II 軟件 OpenCore 評估特性 支持 免費的 IP 功能評估 四、 功能模塊 1）、 Songer 模塊 如圖 3： 圖 3 Songer 模塊 Songer 模塊由三個模塊組成： NoteTabs 模塊， ToneTaba 模塊 和 Speakera 模塊 。 begin t8:process(clk1,counter) begin if counter=336 then counter=00000000。 use 。high=39。high=39。high=39。high=39。如圖 11 圖 11 Speakera 模塊 程序： library ieee。event and clk2=39。 end if。 15 end。 end if。 end one。 BEGIN A=led(6)。 entity songer is 21 port(clk8HZ,clk12MHZ:in std_logic。 end ponent。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠 24 遠不夠的。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 這種基于 FPGA 的音樂硬件演奏電路的設計與實現(xiàn)，不僅通過 VHDL 層次化和模塊化設計方法，同時采用數(shù)控分頻和定制 LPMROM 的設計思 想，更好的優(yōu)化了樂曲演奏數(shù)字電路的設計，在此基礎上不必變化頂層 文件架構可隨意變更樂曲，有效縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期、減少了設計芯片 的數(shù)量、降低了功耗、提高了設計的靈活性、可靠性和可擴展性。 end ponent。從Notetabs 中輸出的二進制數(shù)也將對應于 Toaba 中的二進制數(shù)，輸出接數(shù)碼顯示管用于顯示所發(fā)音的簡碼，還有一個高低音的輸出連接一個 Led 燈，燈亮表示高音，燈暗表示低音。 G:OUT std_logic。 end if。139。039。 else count11:=count11+1。 if count411 then preclk=39。在此， 音符的頻率可由 數(shù)控分頻器 Speakera 獲得。high=39。high=39。high=39。high=39。模塊Toaba 是樂曲簡碼對應的分頻預置數(shù)查表電路，其中設置了《采茶舞曲》樂曲全部音符所對應的分頻預置數(shù)，共 16 個，每一音符的停留時間由音樂節(jié)拍和音調發(fā)生器模塊 Notetabs 的 clk 的輸入頻率決定，在此為 4Hz。 clock:in std_logic。 Cyclone 器件的配置器件 : 此次設計實驗采用 ALTERA 公司的 cyclone 系列的 FPGA 芯片 EP1C12,設計和仿真采用 ALTERA 公司的 QUARTUS II 軟件， EP1C12 各項參數(shù)參照表 2。 發(fā)音原理： 1. 樂曲演奏的原理 組成樂曲的每個音符的頻率值（音調）及其持續(xù)時間（音長）是樂 曲能連續(xù)演奏所需的兩個基本數(shù)據(jù)，因此只要控制輸出到揚聲器的激勵 信號的頻率的高低和持續(xù)時間，就可以使揚聲器發(fā)出連續(xù)的樂曲聲 。 經(jīng)過對以上兩種方案的分析、比較和總結，我們選用方案二來進行八音符電子琴的設計。但是由于元器件種類、個數(shù)繁多，而過于復雜的硬件電 路也容易引起系統(tǒng)的精度不高、體積過大等不利因素。由 CLK 端輸入一具有較高頻率的信號，通過 Speakera 分頻后由 SPKOUT輸出。 預置數(shù) =N分頻系數(shù) n 表 1為各音階的頻率、對應的分頻系數(shù)及預置數(shù)： 3. 音長的控制： 音符的持續(xù)時間須根據(jù)樂曲的速度及每個音符的節(jié)拍數(shù)來確定 4 的。 NoteTabs 模塊圖如圖 4： 6 圖 4 NoteTabs 模塊 程序 ： library ieee。 end if。 end。039。039。139。139。 tone:in std_logic_vector(10 downto 0)。 genspks:process(preclk,tone) variable count11:std_logic_vector(10 downto 0)。139。 ENTITY div IS PORT( clk :IN STD_LOGIC。 variable tmp:std_logic。 ENTITY SEG7 IS PORT(num:IN std_logic_vector