【正文】 : in std_logic_vector(3 downto 0)。 elsif(clk139。 Notetabs 模塊類(lèi)似于彈琴人的手指， Toaba 類(lèi)似于琴鍵， Speakera 類(lèi)似于琴弦或音調(diào)發(fā)生器。若基準(zhǔn)頻率過(guò)高，雖然誤差減小，但分頻數(shù)變大。將從 ROM 中通過(guò) ToneIndex[3..0]端口輸向 ToneTaba 模塊，演奏《采茶舞曲》。 目錄 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)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(shè)計(jì)電路圖 ??????????????? 21 1. 頂層設(shè)計(jì)的電路原理圖 ? ???? ??? 21 2. 頂層設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果 ????????? 23 3. 電路的管腳圖 ???????????? 23 六、 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………… 24 七、 心得體會(huì)…………………………………………… 25 1 八音符 電子琴電路設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 在 EDA 開(kāi)發(fā)平臺(tái)上利用 VHDL 語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)八音符電子琴，由鍵盤(pán)輸入控制音響 或 自動(dòng)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(jì)數(shù)器控制時(shí)鐘頻率速率作加法計(jì)數(shù)時(shí)，即地址值遞增時(shí)，音符數(shù)據(jù) ROM 中的音符數(shù)據(jù)。若基準(zhǔn)頻率過(guò)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(píng)估特性 支持 免費(fèi)的 IP 功能評(píng)估 四、 功能模塊 1）、 Songer 模塊 如圖 3： 圖 3 Songer 模塊 Songer 模塊由三個(gè)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn) 24 遠(yuǎn)不夠的。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 這種基于 FPGA 的音樂(lè)硬件演奏電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，不僅通過(guò) VHDL 層次化和模塊化設(shè)計(jì)方法，同時(shí)采用數(shù)控分頻和定制 LPMROM 的設(shè)計(jì)思 想，更好的優(yōu)化了樂(lè)曲演奏數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上不必變化頂層 文件架構(gòu)可隨意變更樂(lè)曲，有效縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、減少了設(shè)計(jì)芯片 的數(shù)量、降低了功耗、提高了設(shè)計(jì)的靈活性、可靠性和可擴(kuò)展性。 end ponent。從Notetabs 中輸出的二進(jìn)制數(shù)也將對(duì)應(yīng)于 Toaba 中的二進(jìn)制數(shù)，輸出接數(shù)碼顯示管用于顯示所發(fā)音的簡(jiǎn)碼，還有一個(gè)高低音的輸出連接一個(gè) 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(lè)曲簡(jiǎn)碼對(duì)應(yīng)的分頻預(yù)置數(shù)查表電路，其中設(shè)置了《采茶舞曲》樂(lè)曲全部音符所對(duì)應(yīng)的分頻預(yù)置數(shù)，共 16 個(gè)，每一音符的停留時(shí)間由音樂(lè)節(jié)拍和音調(diào)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用 ALTERA 公司的 cyclone 系列的 FPGA 芯片 EP1C12,設(shè)計(jì)和仿真采用 ALTERA 公司的 QUARTUS II 軟件， EP1C12 各項(xiàng)參數(shù)參照表 2。 發(fā)音原理： 1. 樂(lè)曲演奏的原理 組成樂(lè)曲的每個(gè)音符的頻率值（音調(diào)）及其持續(xù)時(shí)間（音長(zhǎng)）是樂(lè) 曲能連續(xù)演奏所需的兩個(gè)基本數(shù)據(jù)，因此只要控制輸出到揚(yáng)聲器的激勵(lì) 信號(hào)的頻率的高低和持續(xù)時(shí)間，就可以使揚(yáng)聲器發(fā)出連續(xù)的樂(lè)曲聲 。 經(jīng)過(guò)對(duì)以上兩種方案的分析、比較和總結(jié)，我們選用方案二來(lái)進(jìn)行八音符電子琴的設(shè)計(jì)。但是由于元器件種類(lèi)、個(gè)數(shù)繁多，而過(guò)于復(fù)雜的硬件電 路也容易引起系統(tǒng)的精度不高、體積過(guò)大等不利因素。由 CLK 端輸入一具有較高頻率的信號(hào)，通過(guò) Speakera 分頻后由 SPKOUT輸出。 預(yù)置數(shù) =N分頻系數(shù) n 表 1為各音階的頻率、對(duì)應(yīng)的分頻系數(shù)及預(yù)置數(shù)： 3. 音長(zhǎng)的控制： 音符的持續(xù)時(shí)間須根據(jù)樂(lè)曲的速度及每個(gè)音符的節(jié)拍數(shù)來(lái)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