【正文】 調(diào)的高低。在兩個(gè)8度音之間，又可分為12個(gè)半音，每兩個(gè)半音的頻率比為12√2。另外，音名A(簡譜中的低音6)的頻率為440Hz，音名B到C之間、E到F之間為半音，其余為全音[4]。由于音階頻率多為非整數(shù)，而分頻系數(shù)又不能為小數(shù)，故必須將計(jì)算得到的分頻數(shù)四舍五入取整。實(shí)際的設(shè)計(jì)綜合考慮這兩方面的因素，在盡量減小頻率誤差的前提下取合適的基準(zhǔn)頻率[4]。若無6MHz的基準(zhǔn)頻率，則可以先分頻得到6MHz，或換一個(gè)新的基準(zhǔn)頻率。本例需要演奏的是梁祝樂曲，該樂曲各音階頻率及相應(yīng)的分頻比如表2所示。表2中的分頻比就是從6MHz頻率二分頻得到的3MHz頻率基礎(chǔ)上計(jì)算得出的。在表2中，除給出了分頻比以外，還給出了對(duì)應(yīng)于各個(gè)音階頻率時(shí)計(jì)數(shù)器不同的預(yù)置數(shù)。采用加載預(yù)置數(shù)實(shí)現(xiàn)分頻的方法比采用反饋復(fù)零法節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)起來也容易一些,： 各音階頻率對(duì)應(yīng)的分頻比及預(yù)置數(shù)音名分頻比預(yù)置數(shù)音名分頻比預(yù)置數(shù)低音391027281中音2511111272低音576538730中音3455211831低音668189565中音5382712556低音7607310310中音6340912974中音1573610647高音1286713516此外，對(duì)于樂曲中的休止符，只要將分頻系數(shù)設(shè)為0，即初始值為2141=16383即可，此時(shí)揚(yáng)聲器將不會(huì)發(fā)聲。本例演奏的梁祝片段，最短的音符為4分音符，如果將全音符的持續(xù)時(shí)間設(shè)為1s的話，則只需要再提供一個(gè)4Hz的時(shí)鐘頻率即可產(chǎn)生4分音符的時(shí)長[4]?？刂埔粽{(diào)通過設(shè)置計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)來實(shí)現(xiàn)，預(yù)置不同的數(shù)值可以使計(jì)數(shù)器產(chǎn)生不同頻率的信號(hào)，從而產(chǎn)生不同的音調(diào)。對(duì)于節(jié)拍較長的音符，如2分音符，在記譜時(shí)將該音名連續(xù)記錄兩次即可?？梢杂?個(gè)數(shù)碼管，分別顯示高、中、低音的音名，實(shí)現(xiàn)演奏的動(dòng)態(tài)顯示，十分直觀。為了使演奏能循環(huán)進(jìn)行，需另外設(shè)置一個(gè)時(shí)長計(jì)數(shù)器，當(dāng)樂曲演奏完成時(shí)，保證能自動(dòng)從頭開始演奏。1）48MHz分頻成12MHz波形分頻器，源代碼和頂層模塊如下//48mhz分成12mhz的分頻模塊module div_clk12mhz(clk_48mhz,clk_12mhz)。output clk_12mhz。reg [21:0] t。 // (48mhz/12mhz=4,t[4/21=1]）else begin t=0。 endendmodule2）12MHz分頻成6MHz波形分頻器，源代碼和頂層模塊如下：//12mhz分成6mhz的分頻模塊,提供給song模塊module div_clk6mhz(clk_12mhz,clk_6mhz)。output clk_6mhz。reg t。 endmodule 3）12MHz分頻成4Hz波形分頻器，源代碼和頂層模塊如下：//12mhz分成4hz的分頻模塊,提供給song模塊module div_clk4hz(clk_12mhz,clk_4hz)。output clk_4hz。reg [21:0] t。 // (12mhz/4hz=3000000,t[3000000/21=1499999]）else begin t=0。 endendmodule 4）12MHz分頻成1mhz波形分頻器，源代碼和頂層模塊如下：//12mhz分成1mhz的分頻模塊,提供給quma模塊module div_clk1mhz(clk_12mhz,clk_1mhz)。output clk_1mhz。reg [21:0] t。 // (12mhz/1mhz=12,t[12/21=5]）else begin t=0。 endendmodule5）12MHz分頻成1khz波形分頻器，源代碼和頂層模塊如下：//12mhz分成1khz的分頻模塊,提供給quma模塊module div_clk1khz(clk_12mhz,clk_1khz)。output clk_1khz。reg [21:0] t。 // (12mhz/1khz=12000,t[12000/21=5999]）else begin t=0。 endendmodule6） song模塊源代碼和頂層模塊如下：//音樂產(chǎn)生模塊module song(clk_6mhz,clk_4hz,speaker,high,med,low,k)。 input k。 //定義一個(gè)輸出端口output[3:0] high,med,low。 //定義了3個(gè)4位寄存器reg[13:0] divider,origin。 //定義了1個(gè)10位寄存器reg speaker。assign carry=(divider==16383)。 else divider=divider+1。end //二分頻產(chǎn)生方波信號(hào)always (posedge clk_4hz) begin case({high,med,low}) //分頻比預(yù)置 39。 //低音3 39。 //低音5 39。 //低音6 39。 //低音7 39。 //中音1 39。 //中音2 39。 //中音3 39。 //中音5 39。 //中音6 39。 //中音7 39。 //高音1 39。 //休止符endcase endalways (posedge clk_4hz) if (k==0) begin if(counter==149) counter=0。 case(counter) //記譜 0: {high,med,low}=39。 //低音3 1: {high,med,low}=39。 //持續(xù)4個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 2: {high,med,low}=39。 3: {high,med,low}=39。 4: {high,med,low}=39。 //低音5 5: {high,med,low}=39。 //發(fā)3個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 6: {high,med,low}=39。 7: {high,med,low}=39。 //低音6 8: {high,med,low}=39。 //中音1 9: {high,med,low}=39。 //發(fā)3個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 10: {high,med,low}=39。 11: {high,med,low}=39。 //中音2 12: {high,med,low}=39。 //低音6 13: {high,med,low}=39。 //中音1 14: {high,med,low}=39。 //低音5 15: {high,med,low}=39。 16: {high,med,low}=39。 //中音5 17: {high,med,low}=39。 //發(fā)3個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 18: {high,med,low}=39。 19: {high,med,low}=39。 //高音1 20: {high,med,low}=39。 //中音6 21: {high,med,low}=39。 //中音5 22: {high,med,low}=39。 //中音3 23: {high,med,low}=39。 //中音5 24: {high,med,low}=39。 //中音2 25: {high,med,low}=39。 //持續(xù)11個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 26: {high,med,low}=39。 27: {high,med,low}=39。 28: {high,med,low}=39。 29: {high,med,low}=39。 30: {high,med,low}=39。 31: {high,med,low}=39。 32: {high,med,low}=39。 33: {high,med,low}=39。 34: {high,med,low}=39。 35: {high,med,low}=39。 //中音3 36: {high,med,low}=39。 //低音7 37: {high,med,low}=39。 38: {high,med,low}=39。 //低音6 39: {high,med,low}=39。 40: {high,med,low}=39。 //低音5 41: {high,med,low}=39。 42: {high,med,low}=39。 43: {high,med,low}=39。 //低音6 44: {high,med,low}=39。 //中音1 45: {high,med,low}=39。 46: {high,med,low}=39。 //中音2 47: {high,med,low}=39。 48: {high,med,low}=39。 //低音3 49: {high,med,low}=39。 50: {high,med,low}=39。 //中音1 51: {high,med,low}=39。 52: {high,med,low}=39。 //低音6 53: {high,med,low}=39。 //低音5 54: {high,med,low}=39。 //低音6 55: {high,med,low}=39。 //中音1 56: {high,med,low}=39。 //低音5 57: {high,med,low}=39。 //持續(xù)8個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 58: {high,med,low}=39。 59: {high,med,low}=39。 60: {high,med,low}=39。 61: {high,med,low}=39。 62: {high,med,low}=39。 63: {high,med,low}=39。 64: {high,med,low}=39。 //中音3 65: {high,med,low}=39。 //發(fā)3個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 66: {high,med,low}=39。 67: {high,med,low}=39。 //中音5 68: {high,med,low}=39。 //低音7