畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于fpga的電子琴設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2024-12-15 19:31本頁(yè)面
【正文】 .................................................. 6 頂層模塊設(shè)計(jì)方法 ...................................................................................................6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要組成 部 分 ..................................................................................... 6 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 6 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 FPGA 簡(jiǎn)介 .............................................................................. 6 按鍵模塊及其功能 ............................................................................................... 7 顯示電路模塊及功能 ............................................................................................ 7 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 7 系統(tǒng) 的流程 .......................................................................................................... 7 設(shè)計(jì)模塊 ............................................................................................................. 7 自動(dòng)演奏模 塊 ............................................................................................. 9 音階發(fā)生器模塊 ......................................................................................... 9 數(shù)控分頻 模塊 ........................................................................................... 10 第 5 章 軟硬件的系統(tǒng)測(cè)試 ............................................................................................. 10 結(jié)論 ............................................................................................................................... 10 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 11 致謝 ............................................................................................................................... 11 附錄 I歌譜 ..................................................................................................................................12 附錄Ⅱ電路圖 .............................................................................................................. ...14 附錄 III程序 ............................................................................................................... ..14 3 第一章 引言 電子琴作為音樂(lè)與科技的產(chǎn)物，在電子化和信息化的時(shí)代，為音樂(lè)的 大眾化 做出了 很大的貢獻(xiàn)，歌曲的制作 大多數(shù) 都要 由 電子琴 來(lái) 完成，然后通過(guò)媒介流傳開(kāi)來(lái)，電視劇 和 電影 的插曲、電視節(jié)目音效、甚至你的手機(jī)鈴聲，都很可能包含電子琴的身影。 音頻發(fā)生器由分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，可產(chǎn)生 16 個(gè)頻率， 這些頻率經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)喇叭， 從而 發(fā)出聲音。 本系統(tǒng) 主要 由 音頻發(fā)生模塊，鍵盤(pán)控制模塊和存儲(chǔ)器模塊 組成 。 泉 州 師 范 學(xué) 院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目 基于 FPGA 的電子琴 設(shè)計(jì) 物理與信息工程 學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 2021 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 講師 完成日期 2021 年 3 月 30日 教務(wù)處 制 1 基于 FPGA 的 電子琴 設(shè)計(jì) 泉州師范學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 指導(dǎo)教師 講師 【摘要】 介紹了基于 FPGA 的電子琴的工作原理和設(shè)計(jì)過(guò)程。用 Altera 公司的 EP2C8Q208C8N 芯片為核心器件， 通過(guò)運(yùn)用硬件編程語(yǔ)言 VHDL描述， 在 Quartus II平臺(tái)上， 實(shí)現(xiàn)了電子琴的手動(dòng)彈奏和自動(dòng)演奏功能 。 選擇手動(dòng)彈奏模式按鍵時(shí)，按下 音符鍵后就會(huì)選通相應(yīng)的頻率輸出；選擇自動(dòng)演奏模式按鍵時(shí)，儲(chǔ)存器 會(huì)將編寫(xiě)好的音樂(lè)信息依次取出，去選通各個(gè)對(duì)應(yīng)的頻率輸出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 演奏 。 【 關(guān)鍵詞 】 FPGA； Quartus II； VHDL； 電子琴 。 課題分析 隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展， 由于 FPGA/CPLD 具有 高速、高可靠性、串并行工作方式等突出優(yōu)點(diǎn) ，所以 在電子設(shè)計(jì)中 受到 廣泛 的 應(yīng)用， 并且它 代表著未來(lái) EDA 設(shè)計(jì)的方向。從而 進(jìn)一步打破了軟硬件之間的界限，加速了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程 ，縮短了 設(shè)計(jì)周期 。 EDA（ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ) 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 ：設(shè)計(jì)人員按照 “ 自頂向下 ” 的設(shè)計(jì)方法 ， 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分 ， 系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片集成電路 （ FPGA/CPLD) 實(shí)現(xiàn)。在 實(shí)際的硬件設(shè)計(jì) 中 用到的器件 非常多 ，連線比較復(fù)雜 ，同時(shí) 會(huì)產(chǎn)生比較大的延時(shí)， 從而 造成測(cè)量誤差 較大，可靠性不好 。 VHDL 語(yǔ)言和 QUARTUS II 環(huán)境簡(jiǎn)介 VHDL語(yǔ)言 簡(jiǎn)介 VHDL 是超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言 ， 是一種用于電路設(shè)計(jì)的高級(jí)語(yǔ)言。 VHDL 主要是應(yīng)用在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中。 VHDL 具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力，支持自頂向下和基于庫(kù)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級(jí)邏輯電路的網(wǎng)表。最后把適配后生成的下載或配置文件通過(guò)編程器或編程電纜下載到具體的 FPGA/CPLD 器件中去，以便進(jìn)行硬件調(diào)試和驗(yàn)證，而實(shí)現(xiàn)可編程的專用集成電路 ASIC 的設(shè)計(jì)。除了含有許多具有硬件特征的語(yǔ)句外， VHDL 的語(yǔ)言形式和描述風(fēng)格
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