基于fpga的電腦鍵盤(pán)琴設(shè)計(jì)通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論-資料下載頁(yè)
2025-06-05 15:33本頁(yè)面
【正文】 擇模塊可以控制 LED 顯示的內(nèi)容，當(dāng)控制鍵 （ sw） 為高電平時(shí)顯示流水燈，為低電平時(shí)顯示所按按鍵的 ASCII 碼值。 流水燈模塊（ led_variable）的輸入端為 clk接時(shí)鐘信號(hào)，多路選擇模塊（ mux）的輸入端 sw 為控制端口 （ 接開(kāi)發(fā)板上的開(kāi)關(guān) ） ， led(7:0)連 接 8個(gè) LED 燈。 具體模塊圖如下： 圖 7 流水燈模塊（ led_variable）及多路選擇模塊（ mux） 9 軟件 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 原理圖 由下圖可知時(shí)鐘信號(hào)控制 ps2 通信模塊、 LCD 顯示模塊 、流水燈模塊 ，而由 ps2 通信模塊的輸出信號(hào)倆控制各個(gè)電子琴按鍵模塊的工作，即 各模塊的輸出的電平高低 。 輸出的電平 控制 CD4051 工作，選擇不同的 焊 點(diǎn)連接起來(lái)，即形成了類 似于模擬開(kāi)關(guān)的數(shù)字開(kāi)關(guān)。 而 sw 端口 可控制 LED 的工作模式，選擇電腦鍵盤(pán)按鍵的 ASCII 碼輸出還是流水燈輸出。 圖 8軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 第四章 總結(jié)及使用說(shuō)明 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)的用鍵盤(pán)控制的電子琴的功能多樣，主要功 能有 12 首內(nèi)存曲目，并且可以選擇播放模式（點(diǎn)唱、連唱）； 8種音色；四種動(dòng)物音效；四種鼓聲；八種節(jié)奏；可以調(diào)節(jié)音量大小， 控制 節(jié)奏快慢； 可以控制 LED的顯示（顯示所按按鍵的 ASCII 碼或流水燈） ； 而且有單鍵演奏的功能 。 經(jīng)過(guò)一次次的試驗(yàn)后終于把全部的電路焊接完成， 過(guò)程中 經(jīng)歷過(guò)幾次失敗 ， 最大的失 誤就是燒壞了一個(gè)電子琴模塊， 主要原因 是自己連接電源時(shí)太大意了，把電子琴的電 10 源正負(fù)極短接了。 這次設(shè)計(jì)的電子琴 基本上實(shí)現(xiàn)了自己的 意愿， 但也有不足之處。 電子琴做好后還發(fā)現(xiàn)了 許多的 問(wèn)題，比如連續(xù)按同一個(gè)鍵只有第一次工作，以后便不在工作。這就導(dǎo)致了調(diào)節(jié)音量與節(jié)奏的見(jiàn)不能正常工作；如果是不同模塊控制的兩個(gè)按鍵，連續(xù)按著兩個(gè)鍵，會(huì) 出現(xiàn)兩個(gè)鍵都不工作的現(xiàn)象。 另外一個(gè)解決方法就是所有的電子琴模塊全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就能解決本次設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間， 自己也學(xué)到了一些知識(shí)。電子設(shè)計(jì)大賽期間接觸 Verilog HDL，經(jīng)過(guò)這次則更加深入了 學(xué)習(xí) 了這門(mén)語(yǔ)言。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題，比如 自己所掌握的 知識(shí) 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 實(shí)踐的要求， 只有不斷的學(xué)習(xí)并把所學(xué)的知識(shí)用于實(shí)踐才能更好的掌握知識(shí)。 這樣才 能 更好地 促進(jìn)個(gè)人的發(fā)展 為將來(lái)步入社會(huì)打下良好而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。 使用說(shuō)明 打開(kāi) EXCD1 開(kāi)發(fā)板的開(kāi)關(guān)然后再打開(kāi)電子琴的開(kāi)關(guān)即可，此時(shí) LCD 循環(huán)顯示“歡迎使用電子琴 汪文順制作”十二個(gè)漢字。 多路選擇開(kāi)關(guān)分配的端口為 P43,其他的按鍵分配如下圖所示： 表 6 功能鍵的分布 ！ （華爾茲） @ （進(jìn)行曲） （倫巴） $ (恰恰 ) % （桑巴 ） ^ (探戈 ) amp。 （搖擺） * （搖滾） F5 （鋼琴） F6 （風(fēng)琴） F7 （小提琴） F8 (曼陀林 ) F9 （小號(hào)） F10 （電顫琴） F11 （吉他） F12 （長(zhǎng)笛） Shift （ 牛 /踩镲 ） Table （ 鳥(niǎo) /低音鼓 ） Ctrl （ 狗 /吊镲 ） Capslock （ 鴨 /小軍鼓 ） Space （音量控制） O（字母） （切換） ｀ i 9 （單鍵演奏） 0 （ 連唱 ） F1 （ 放音） F2 （ 錄音 ） F4 （點(diǎn)唱） ESC （暫停） F4 p 注：括號(hào)外的符號(hào)是鍵盤(pán)上的字 符，括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的電子琴功能 表 7黑白 鍵的分布 （ 白 鍵1） （ 黑 鍵1） （白鍵2） （黑鍵2） 白鍵 3 黑鍵 3 白鍵 4 Q （白鍵 5） 2 （黑鍵4） W （白鍵6） 3 （黑鍵5） E （白鍵7） R （白鍵8） 5 （黑鍵6） T （白鍵9） 6 （黑鍵 7） Y （白鍵10） 7（ 黑鍵 8） U （白鍵11） A （白鍵12） Z （黑鍵9） S （白鍵13） X （黑鍵10） D （白鍵 14） F （白鍵15） V （黑鍵11） G （白鍵16） B （黑鍵12） H （白鍵17） N （ 黑鍵13） J （白鍵18） K （白鍵 19） 注：括號(hào)外的符號(hào)是鍵盤(pán)上的字符，括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的電子琴功能。為了與鍵盤(pán)的字符對(duì)應(yīng)這里的大寫(xiě)字母實(shí)際上應(yīng)該是小寫(xiě)字母，因?yàn)槠綍r(shí)按得字母實(shí)際上是小寫(xiě)字母。 11 致謝 本 設(shè)計(jì) 在選題及研究過(guò)程中得到 周子力 老師的悉心指導(dǎo)。 周 老師多次詢問(wèn) 設(shè)計(jì)的 進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓思路 。 周老師提供了智能信息處理實(shí)驗(yàn)室 供 我們 做畢業(yè)設(shè)計(jì) 使用，整個(gè)設(shè)計(jì)一直是在這 實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)室里 有 做電子設(shè)計(jì)的相關(guān)的元器件 ， 而且有高配置的計(jì)算機(jī) ，為軟件 的運(yùn)行提供了良好的 硬件支撐 。 還要特別感謝在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中給我提供了很多的幫助的同學(xué)，與 他們之間的交流使我受益匪淺。 由于 個(gè)人理論水平還有待提高，難免有許多考慮不周全的地方 。周 老師淵博的專業(yè)知識(shí)、 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的高尚師德對(duì)我影響深遠(yuǎn)，也是我永遠(yuǎn) 學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，使我終身受益。在此， 謹(jǐn)向周 老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 并祝愿他身體健康，全家幸福！ 參考文獻(xiàn) [1] 王偉 .Verilog HDL 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]. 人民郵電出版社 ， [2] 夏宇聞 .Verilog 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程 [M]２版． 北京航空航天大學(xué)出版社 . [3] 姚遠(yuǎn) 李辰 .FPGA應(yīng)用開(kāi)發(fā)入門(mén)與典型實(shí)例 [M].人民郵電 出版社， [4] 黃智偉 王彥 陳瓊等 . FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M]. 北京電子工業(yè)出版社 , 2021. [5] 陳蓉 .基于 FPGA的電子琴設(shè)計(jì) [Ｄ ] [6] 田立坤 張珊 ． 基于 CPLD 的簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì) [D] [7] 孫文 趙萬(wàn)云 鄒子春 袁小平． 基于 RC正弦波振蕩電路的電子琴設(shè)計(jì) [D] [8] 任肖麗 王驥 .基于 STC89C51 單片 機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) [D]
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