樂曲硬件演奏電路設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-29 20:25本頁面
【正文】 1514721515151514121288013131313128810889991011121514 LPMROM定制定制的基本步驟如下： (1)進(jìn)入QuartusII，選菜單 filemegawizard plugin manager，選擇“creat a new…”，然后按“next”鍵，選擇LPMROM；最后在browse下的欄中鍵入路徑與輸出文件名：“D:\”，注意后綴vhd小寫。 (2)單擊“next”鍵，選擇ROM數(shù)據(jù)位寬度為5，地址線寬為9，即設(shè)置此ROM能存儲(chǔ)9位二進(jìn)制數(shù)據(jù)共512個(gè)。 （3）通過單擊當(dāng)前窗口中的“browse”鈕，找ROM中的載文件路徑和文件名：“D:\altera\QuartusII\”。 (4)單擊“next”鍵，選擇允許在線編程，地址線寬為9，即設(shè)置此ROM能存儲(chǔ)9位二進(jìn)制數(shù)據(jù)共512個(gè)，在指定位置輸入ROM中的加載文件路徑和文件名：“D:\altera\QuartusII\”，注意ROM元件的inclock文件名：“D:\altera\QuartusII\”，注意ROM元件的inclock是地址鎖存鐘，然后單擊’Next’完成LPM_ROM的定制。 頂層文件程序如下所示：library ieee。 use 。 entity songer is port(clk12mhz:in std_logic。 rst:in std_logic。 en：in std_logic。 choose:in std_logic_vector (1 downto 0)。 Clk4hz:in std_logic。 code1:out std_logic_vector(3 downto 0)。 high1:out std_logic_vector(2 downto 0)。 spkout:out std_logic)。 end。 architecture one of songer is ponent notetabs port(clk:in std_logic。 rst:in std_logic。 en：in std_logic。 choose:in std_logic_vector (1 downto 0)。 toneindex:out std_logic_vector (4 downto 0))。 end ponent。 ponent tonetaba port(index:in std_logic_vector (4 downto 0)。 code:out std_logic_vector (3 downto 0)。 high0:out std_logic_vector (2 downto 0)。 tone:out std_logic_vector(11 downto 0))。 end ponent。 ponent speakera port (clk:in std_logic。 tone:in std_logic_vector(11 downto 0)。spks:out std_logic)。 end ponent。 signal tone:std_logic_vector(11 downto 0)。 signal toneindex:std_logic_vector (4 downto 0)。 begin u1:notetabs port map (clk=clk8hz,toneindex=toneindex,rst=rst,choose=choose，en=en)。 u2:tonetaba port map (index=toneindex,tone=tone,code=code1,high0=high1)。 u3:speakera port map (clk=clk12mhz,tone=tone,spks=spkout)。 end。將所編寫的頂層文件程序設(shè)為當(dāng)前工程，通過對(duì)程序進(jìn)行編譯，仿真，確定工程沒有錯(cuò)誤后經(jīng)過引腳鎖定就可以下載到EDA試驗(yàn)箱中了。通過試驗(yàn)箱上的蜂鳴器我們可以聽到“揮著翅膀的女孩”,“菊花臺(tái)”,“兩只老虎”,“世上只有媽媽好”等四首樂曲。時(shí)序仿真及下載調(diào)試過程 關(guān)于樂曲演奏電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)它的時(shí)序仿真，下面就是各部分的仿真圖示。 時(shí)序仿真圖圖4 Notetabas的時(shí)序仿真圖 圖5 Tonetaba的時(shí)序仿真 圖6 Speakerea的時(shí)序仿真 圖7 songer的時(shí)序仿真 引腳鎖定以及下載為實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能，管腳鎖定時(shí)，選用實(shí)驗(yàn)箱的模式5。鎖定引腳如表3所示。表3鎖定引腳對(duì)應(yīng)表 把程序下載到硬件上，蜂鳴器馬上發(fā)出聲音，演奏出第一首樂曲。當(dāng)按下鍵2與鍵1進(jìn)行選擇時(shí)，可選擇00：《揮著翅膀的女孩》 ，01：《菊花臺(tái)》 10：《兩只老虎》 11：《世上只有媽媽好》等四首樂曲。當(dāng)按下鍵8時(shí)，即從當(dāng)前選擇樂曲重新演奏。當(dāng)按下鍵7時(shí)，即從當(dāng)前樂曲暫停處開始演湊。演奏過程中，數(shù)碼管會(huì)按音符不同顯示所演奏的音符簡(jiǎn)譜。同時(shí)，LED燈10也會(huì)按音符顯示出此音符為高音或低。 設(shè)計(jì)總結(jié)與心得體會(huì) 本課設(shè)介紹了基于FPGA的音樂硬件演奏電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)樂曲播放器，而且描述了其工作原理、設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方法，并在QUARTUS 。實(shí)踐證明:采用FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)音樂硬件演奏電路的可行性和可靠性，而且更改樂曲容易，可根據(jù)需要修改ROM中的音符數(shù)據(jù)文件，從而使電路實(shí)現(xiàn)任一曲子的播放。這種基于FPGA的音樂硬件演奏電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，不僅通過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)可隨意變更樂曲，有效縮短了產(chǎn)品開發(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。 通過為期一周的課程設(shè)計(jì)，我們應(yīng)用所學(xué)EDA技術(shù)與VHDL和EDA實(shí)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書順利得完成了樂曲硬件演奏電路的設(shè)計(jì)。期間，我查閱里很多相關(guān)資料，更進(jìn)一步學(xué)習(xí)了VHDL語言。不僅鞏固了課堂知識(shí)，而且有效的和實(shí)際結(jié)合在了一起，擴(kuò)展了所學(xué)知識(shí)和見識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中遇到不少問題，如編程能力不夠，工程文件建立的錯(cuò)誤，還有一些相關(guān)文件的使用不明白等問題?？傮w感覺就是：學(xué)得不夠，知識(shí)真的很有用。同時(shí)，也感覺到書本知識(shí)與實(shí)際問題之間需要我們?nèi)ヌ剿鞯模皇菍W(xué)了書本知識(shí)就能很好的解決實(shí)際問題的，要通過不斷的鍛煉和學(xué)習(xí)才能更好的掌握好知識(shí)，這次課設(shè)也激發(fā)了我們對(duì)EDA技術(shù)方面的興趣，提高了理論結(jié)合實(shí)際的意識(shí) 。參考文獻(xiàn)[1] 潘松、黃繼業(yè)編著. EDA技術(shù)與VHDL,北京:清華大學(xué)出版社[2] , 北京:清華大學(xué)出版社[3] 王金明, :電子工業(yè)出版社[4] 徐志軍,:電子工業(yè)出版社[5] 潘松,(第2版).北京:科學(xué)出版社[6]
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