基于fpga的音樂播放器的設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2024-11-23 00:25本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】在Quartus2開發(fā)環(huán)境下,采用VerilogHDL硬件描述語言設(shè)計(jì)了一個(gè)可以在。FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)的音樂播放器.通過將音樂播放器電路設(shè)計(jì)進(jìn)行模塊化分解,層次?；O(shè)計(jì),分成幾個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)體,每個(gè)結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)部分功能,經(jīng)頂層文件將各單獨(dú)結(jié)構(gòu)。體進(jìn)行綜合,最后將設(shè)計(jì)代碼結(jié)合LMP模塊制作的ROM文件下載到EDA實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)。行功能驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)樂曲播放.由于音樂播放器的通用性及VerilogHDL語言的可移植。現(xiàn)代EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向,它的基本特征是采用。智能冰箱,再到個(gè)人隨身用的音樂播放器都需要EDA技術(shù)提供支持.人們生活水平逐。的操作平臺(tái),它是由Altera公司開發(fā)的進(jìn)行基于EDA技術(shù)的可編程邏輯器件設(shè)計(jì)的。同的配置模式,采用不同的編程方式,能夠反復(fù)使用,無需專用的FPGA編程器,3總的來說,本次設(shè)計(jì)有助于學(xué)生對(duì)電子線路知識(shí)的整合和電子線路設(shè)計(jì)能力的。3實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)播
【正文】 制的樂曲播放原理相似 ,同樣需要一個(gè)可預(yù)置數(shù)控分頻器 ,一個(gè)可預(yù)置查表電路 ,不過 ,為了體現(xiàn) VHDL 程序設(shè)計(jì)的優(yōu)越性 ,此模塊 ,在做將數(shù)控 分頻器與可預(yù)置查表電路合二為一 ,在同一個(gè)功能模塊下實(shí)現(xiàn) ,使原本復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單化 . 為了產(chǎn)生與表 43音符對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào) ,在此還必須用到有源時(shí)鐘 Clock,且把它當(dāng)作樂曲的基頻 ,而所有不同的頻率信號(hào)都從這一基頻分頻而取得 ,本文選取的是12MHz 時(shí)鐘 ,中音 1(對(duì)應(yīng)的頻率值為 )的分頻系數(shù)應(yīng)改為 :12 106/2=0x2cc9,這樣只需對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行 0x2cc9 次分頻即可得所要的中音 符 ,同樣可由上式求出對(duì)應(yīng)的分頻系數(shù) ,這樣利用程序可以很輕松地得到相應(yīng)的樂聲 . 頂層電路 據(jù)各個(gè)模塊產(chǎn)生的元件符號(hào) ,連接組成樂曲播放電路頂層文件 ,其頂層電路分為三個(gè)模塊 ,音符數(shù)據(jù)地址發(fā)生器模塊 NOTETABS ,預(yù)置數(shù)查表電路電路模塊TONETABA ,發(fā)聲頻率產(chǎn)生模塊 SPEAKERA ,頂層電路組成圖 如 圖 48 所示 . 14 圖 48 頂層電路組成圖 電路測(cè)試 將當(dāng)前工程文件中所生成的文件通過計(jì)算機(jī)下載到實(shí)驗(yàn)箱中 , 驗(yàn)證此設(shè)計(jì)是否符合要求 .先 通過 EDA 開發(fā)工具 PLUSII+MAX 對(duì)各個(gè)模塊的 VHDL 源程序及頂層電路進(jìn)行編譯、邏輯綜合 ,完成電路的糾錯(cuò)、驗(yàn)證、仿真等各種測(cè)試工作 .再 對(duì)頂層文件進(jìn)行編譯 ,配置下載電纜 , 選擇下載模式 , 進(jìn)行下載驗(yàn)證操作 .將設(shè) 計(jì)的頂層電路組成圖 文件內(nèi)容下載到對(duì)應(yīng)的配置芯片中 ,外接揚(yáng)聲器 ,系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了 《生日快樂》 的播放 ,能自動(dòng)從頭開始循環(huán)播放 ,也可隨時(shí)起停、 整體復(fù)位、按鍵選擇播放方式、循環(huán)演奏以及發(fā)光管 二極管動(dòng)態(tài)顯示播放的音符和高 8 度音調(diào) .（引腳鎖定的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 44所示） ,經(jīng)實(shí)際電路測(cè)試驗(yàn)證 ,達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求 .在 軟件中進(jìn)行基于的數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)過程 , 真正實(shí)現(xiàn)了硬件設(shè)計(jì)的軟件化 , 展示了使用 技術(shù)進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn) , 是進(jìn)行現(xiàn)代電子電路 設(shè)計(jì)的一種更可取的方法 . 表 44實(shí)驗(yàn)箱主板與下載板元件的連接封裝關(guān)系表 器件 名稱 信號(hào)名 端口名 EPF 10K10 器件 名稱 信號(hào)名 端口名 EPF 10K10 輸出發(fā)光管 LED1 CODE4 27 撥位開關(guān) KD1 RST 54 輸出發(fā)光管 LED2 CODE3 28 撥位開關(guān) KD2 SEL 58 輸出發(fā)光管 LED3 CODE2 29 輸出發(fā)光管 LED8 HIGH 38 輸出發(fā)光管 LED4 CODE1 30 全局時(shí)鐘 1 CLK4HZ 1 輸出發(fā)光管 LED5 CODE0 35 全局時(shí)鐘 2 CLK12MHZ 43 喇叭 SPEAK SPKOUT 3 15 結(jié)束語 本文設(shè)計(jì)的 音樂播放器實(shí)現(xiàn)了整體復(fù)位、按鍵選擇播放方式、循環(huán)演奏以及發(fā)光管顯示樂譜的功能 .數(shù)控分頻器模塊的仿真時(shí)一定要處理好時(shí)序問題 , 音調(diào)發(fā)生器的程序中通過時(shí)鐘計(jì)數(shù)來決定音符的輸出 ,會(huì)加大編程的繁雜度 ,這時(shí)一個(gè)很好的解決辦法就是把將要演奏的樂譜存放在人為開辟的存儲(chǔ)空間里 ,這樣只需要在相應(yīng)地址中讀出音符即可 . 16 第五章 心得體會(huì) 通過本次論文設(shè) 計(jì) ,讓我 學(xué)會(huì)了利用 Quartus2 軟件繪制原理圖 ,硬件描述語言VerilogHDL 的編寫程序 ,仿真等 具體應(yīng)用 .并能根據(jù)仿真結(jié)果分析設(shè)計(jì)的存在的問題和缺陷從而進(jìn)行程序的調(diào)試和完善 .同時(shí) 了解了數(shù)控分頻器的工作原理和功能作用 ,并會(huì)了利用 LPM 模塊制作 ROM 文件的方法 ,也更深一層地懂得了頂層文件通過例化語句與其他模塊結(jié)合的好處 ,對(duì) EDA 實(shí)驗(yàn)箱的操作 也 有了進(jìn)一步的了解 ,熟悉掌握了EDA 的文本編程設(shè)計(jì)方法和仿真波形的編輯 . 在設(shè)計(jì)電路中 ,往往是先仿真后連接實(shí)物圖但有時(shí)候仿真和電路連接并不是完全一致的例如在對(duì)具體模塊的仿真的過程中往往沒有考慮到整體設(shè)計(jì)的層面以及與上下模塊接口的設(shè)計(jì) .再加上器件對(duì)信號(hào) 的延時(shí)等問題實(shí)際下載硬件電路上后會(huì)出現(xiàn)一系列的問題 . 相信隨著電子技術(shù)的發(fā)展數(shù)字鐘的功能會(huì)更加多樣化滿足人們的各種需要 .設(shè)計(jì)過程 也將 變 得 相對(duì)簡(jiǎn)單容易修改 . 同時(shí)特別感謝谷雷老師在 Quartus2 軟件繪制 上的指導(dǎo)和對(duì)論文規(guī)范修改提出的寶貴意見 . 17 參考文獻(xiàn) ]1[ 潘松 ,黃繼業(yè)編著 ,EDA 技術(shù)實(shí)用教程 .科學(xué)出版社 ,. ]2[ 王永維 .一種基于 FPGA 的數(shù)字秒表設(shè)計(jì)方法 ][J .電子元器件應(yīng)用 ,2020. ]3[ 李巖 ,黃夫海 ,基于 FPGA 的 MIDI 音樂發(fā)生器設(shè)計(jì) ,2020 ]4[ 刑建平 ,曾繁泰 .VHDL 程序設(shè)計(jì)教程 .3版 .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020:4546 ]5[ 紀(jì)欣然 ,丁一 ,梁致源 .基于 FPGA 的多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì) ][J .電子設(shè)計(jì)工 程 ,2020:177179. ]6[ 羅杰 . HDLVerilog 與數(shù)字 ASCI 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ][M .武漢 :華中科技大學(xué)出版 社 ,2020:188196. ]7[ 童建華．音響設(shè)備原理與維修 [M]．北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020．
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1