【正文】 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 14 (3) 通過 “browse” 鈕，找到 ROM中的加載文件路徑和文件名：注意 ROM元件的 inclock是地址鎖存時(shí)鐘。 定制好的 ROM 文件 VHDL 程序如下： LIBRARY ieee。 ENTITY music IS PORT ( address : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)。 q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0))。 ARCHITECTURE SYN OF music IS SIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0)。 lpm_widthad : NATURAL。 lpm_outdata : STRING。 PORT ( address : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)。 q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0))。 BEGIN q = sub_wire0(3 DOWNTO 0)。 END SYN。 仿真結(jié)果如下圖： 圖 音樂節(jié)拍和音調(diào)模塊 NoteTabs 波形仿真 ToneTaba 分頻預(yù)置數(shù)查表模塊的仿真 (1) 波形仿真 將所編寫的分頻預(yù)置數(shù)查表模塊 ToneTaba的程序設(shè)為工程，選用 Altera公司的 Cyclone系列中的 EPIC12Q240C8 為目標(biāo)芯片進(jìn)行仿真。 Speakera 音樂符數(shù)控分頻模塊的仿真 (1) 波形仿真 將所編寫的音樂符數(shù)控分頻模塊 Speakera 的程序設(shè)為工程，選用 Altera 公司的 Cyclone系列中的 EPIC12Q240C8 為目標(biāo)芯片進(jìn)行仿真。此時(shí)從數(shù)控分頻器中出來的輸出信號是脈寬極窄的脈沖式信號，為了有利于驅(qū)動揚(yáng)聲器，需另加一個(gè) D 觸發(fā)器以均衡其占空比，這時(shí)的頻率就變?yōu)樵瓉淼?1/2，剛好就是相應(yīng)音符的頻率。這里是對 12MHz 的信號進(jìn)行 16分頻得到 750KHz 的信號。 數(shù)控分頻模塊中對 Clk 輸入信號的分頻比由 11 位預(yù)置數(shù) tone[10..0]決定。 若 在分頻預(yù)置數(shù)模塊中若取 tone[10..0]=1036，將發(fā)出音符為 “3”音的信號頻率。由表中可知高音 1 的分頻系數(shù)為 319，即對輸入時(shí)鐘 Clk 進(jìn)行 319 次分頻就可得高音 1 的發(fā)聲頻率，因此這個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)了模塊的功能。這里主要通過修改分頻預(yù)置數(shù)模塊的程序， 使其實(shí)用于各種曲子的演奏。 在前面的 VHDL 設(shè)計(jì)中，我們只能通過程序輸出 “梁祝 ”曲子中的 13 個(gè)音符的分頻預(yù)置數(shù)（即計(jì)數(shù)初值），但是在其它的樂曲中可能會用到另外的那些音符，因此對程序進(jìn)行修改完善它的功能，使其能輸出另外那些音符的分頻預(yù)置數(shù)。 程序修改如下： Library ieee。 Entity toaba is Port( index : in std_logic_vector(4 downto 0)。 high : out std_logic。音樂符對應(yīng)分頻 11 位 End。code=00000。039。code=00001。039。code=00010。039。code=00011。039。code=00100。039。code=00101。039。code=00110。039。code=00111。039。code=01000。139。code=01001。139。code=01010。139。code=01011。139。code=01100。139。code=01101。139。code=01110。139。code=10001。139。code=10010。139。code=10011。139。code=10100。139。code=10101。139。code=10110。139。code=10111。139。 End case。 End。 在這次課程設(shè)計(jì)過程中使我從中學(xué)到許多以前在課本和課堂上所無法學(xué)到的，特別是在課程設(shè)計(jì)過程中查找資料的過程中從中學(xué)到許多以前在課本和課堂上所無法學(xué)到的并從中體會到許多的樂趣，從而豐富了自己，使自己無論是上課時(shí)還是在課余都感到很充實(shí)。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) [1] 潘松． EDA 技術(shù)實(shí)用教程．北京：科學(xué)教育出版社 .2020 [2] Quartus Semiconductor data books. Quartus Semiconductor Corporation. 2020 [3] 杭州康芯電子有限公司 ． GW48PK3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)說明書 ． 杭州康芯電子有限公司 ． 2020 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 23 附錄 1 音樂演奏電路 VHDL源程序 程序 1： 4Hz 時(shí)鐘發(fā)生器模塊程序 CLK4Hz library ieee。 use 。 clkout :out std_logic)。 end CLK4Hz。 signal speaks:std_logic。但是這是 一些脈寬極窄的尖脈沖信號 （ 占空比 =1/54）。event and clk0=39。) then if (q2=2500000) then5000000,2500000,1250000 q2=(others=39。)。 end if。 speaks=q2(21)。 delayspks:process(speaks) 將輸再 2 分頻，展寬脈沖 （占空比變?yōu)?50%） ，使揚(yáng)聲器有足夠功率發(fā)音 ，且其頻率為 375KHz variable count2:std_logic。event and speaks=39。 then count2:=not count2。139。139。039。 end if。 end beha?！秼寢尩奈恰罚ǔ塘瞻妫非葑鄶?shù)據(jù) Depth=1024。 Data_radix=dec。 01:2。 03:3。 05:5。 07:10。 09:9。 11:7。 13:7。 15:7。 17:3。 19:2。 21:2。 23:5。 25:10。 27:9。 29:6。 31:6。 33:6。 35:6。 37:2。 39:2。 41:5。 43:10。 45:9。 47:7。 49:7。 51:6。 53:4。 55:3。 57:1。 59:1。 61:3。 63:4。 65:3。 67:2。 69:2。 71:2。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 26 73:2。第一段 75:5。 77:5。 79:7。 81:7。 83:5。 85:5。 87:2。 89:2。村 91:5。 93:5。 95:7。 97:6。 99:6。 101:6。 103:6。 105:6。小呀小山村 107:5。 109:5。 111:7。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 27 113:7。 115:6。 117:6。 119:3。 121:3。媽已 123:6。 125:6。 127:5。 129:3。 131:2。 133:2。白發(fā)斑斑 135:2。 137:2。 139:5。 141:5。 143:6。 145:6。 147:3。 149:3。懷 151:6。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 28 153:6。 155:6。 157:5。 159:6。 161:3。 163:3。 165:3。難忘懷 167:2。 169:2。 171:5。 173:6。 175:9。 177:6。 179:5。 181:5。 183:3。 185:3。 187:6。 189:4。 191:2。 193:2。 195:2。 197:2。 199:2。 200:9。 202:9。 204:9。 206:7。 208:10。 210:10。 212:10。 214:7。淚花 216:10。 218:10。 220:10。 222:9。 224:7。 226:6。 228:6。 230:6。 232:6。 基于 FPGA 音樂硬件演奏電路設(shè)計(jì) 30 234:10。 236:10。 238:9。 240:7。 242:7。 244:5。 246:3。 248:3。 250:6。 252:6。 254:5。 256:3。 258:2。 260:2。 262:2。 264:2。 265:10。 267:9。 269:9。 271:7。 273:6。 275:6。 277:3。 279:3。媽媽的吻，甜蜜的吻； 281:6。 283:6。 285:6。 287:5。 289:3。 291:2。 293:2。 295:2。 297:2。第一段結(jié)束 298:2。 300:2。 302:5。 304:10。 306:9。 308:7。 310:7。 312:7。 314:3。第一拍 316:2。 318:2。 320:5。 322:10。 324:9。 326:6。 328:6。 330:6。 332:6。第二拍 334:2。 336:2。 338:5。 340:10。 342:9。 344:7。 346:7。 348:6。 350:4。 352:3。第三拍 354:1。 356:1。 358:3。 360:4。 362:3。 364:2。 366:2。 368:2。 370:2。第四拍 372:5。 374:5。 376:7。 378:7。 380:5。 382:5。 384:2。 386:2。在那遙遠(yuǎn)的小山村， 388:5。 390:5。 392:7。 394:6。 396:6。 398:6。 400:6。 402:6。小呀小山村， 404:5。 406:5。 408:7。 410:7。 412:6。 414:6。 416:3。 418:3。我那親愛的媽媽已 420:6。 422:6。 424:5。 426:3。 428:2。 430:2。 432:2。 434:2。白發(fā)鬢鬢 436:2。 438:2。 440:5。 442:5。 444:6。 446:6。 448:3。 450:3。過去的時(shí)光難忘懷， 452:6。 454:6。 456:7。 458:5。 460:5。 462:3。 464:3。 466:3。難忘懷， 468:2。 470:2。 472:5。 474:6。 476:9。 478:6。 480:5。 482:5。 484:3。 486:3。 488:6。 490:4。 492:2。 494:2。 496:2。 498:2。 500:2。 501:9。 503:9。 505:9。 507:7。 509:10。 511:10。 513:10。 515:7。吻干我臉上的淚花， 517:10。 519:10。 521:10。 523:9。 525:6。 527:6。 529:6。 531:6。溫暖我那幼小的心， 533:10。 535:9。 537:9。 539:7。 541:6。 543:6