21按键简易电子琴可自动播放乐曲知识讲解.doc
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1、21按键简易电子琴可自动播放乐曲精品文档课程设计报告课程名称:FPGA课程设计 (EDA技术及应用) 题 目:基于FPGA的简易电子琴设计学 院: 物理与电子工程学院 专 业: 电 子 信 息 工 程班 级: 学 号: 学生姓名:指导教师: 起讫日期: 1 设计目的任务及要求2设计要求(简易电子琴的功能)21.1 设计目的21.2 设计要求42、设计内容(实现过程)2一)、设计思路1二)、设计实现21)按键输入的判断5A.代码2B.波形仿真图62)按键去抖动6A.代码6B.波形仿真图73)音乐自动播放7A.代码7B.波形仿真图94)二选一选择器9A.代码9B.波形仿真图95)按键的输出10A.
2、代码10B.波形仿真图116)分频预置数的产生11A.代码12B.波形仿真图147)分频器14A.代码14B.波形仿真图163、系统仿真与调试24、结束语(感想和心得等)205、主要参考文献2基于FPGA的简易电子琴设计物理与电子工程学院 电子信息工程 1 设计目的任务及要求1 简易电子琴1) 设计一个能发出7个音阶的系统并能多种模式播放歌曲(歌曲可自定,至少3首)2) 利用一基准脉冲产生1,2,3,。共7个音阶信号,进行弹奏;3) 用指示灯显示节拍;4) *能对弹奏乐曲存储并回放。1.1设计目的1、熟悉VHDL语言2、学习电子琴的设计,调试,仿真以及对仿真波形的调试1.2设计要求(简易电子琴
3、的功能)1、设计一个能发出7个音阶的系统并能多种模式播放歌曲(歌曲可自定,至少首)2、 利用一基准脉冲产生1,2,3,。共7个音阶信号,进行弹奏;3、 用指示灯显示节拍;4、 *能对弹奏乐曲存储并回放。2、设计内容分频预置数ToneTabs二选一选择器mux21c自动播放Notetabs一)、设计思路分频器SPEAKER按 键 输 出SWI按键去抖动FEN按键输入判断ceshi按 键 输 入发出音乐spkout二)、设计实现本设计实现了能发出底、中、高三个节拍的7个音阶的系统,整个系统共有3首歌曲,这三首歌曲具有顺序播放和随机切换歌曲的播放功能。能随意弹奏每首歌曲,同时具有数码管显示每个音阶所
4、对应的阿拉伯数字,不同的节拍我们也有相应的指示灯作为区分,在低音时无指示灯亮,中音时有一个亮,高音时有两个指示灯亮。1)按键输入的判断:a.代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ceshi ISPORT(s: IN STD_LOGIC; Y:out std_logic);END ENTITY ceshi;ARCHITECTURE FUN OF ceshi ISbeginPROCESS(s)BEGIN IF s=1 THEN Y =1; ELSE y=0; end if;
5、 end process; END ARCHITECTURE FUN;b.波形仿真图2)按键去抖动a.代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY FEN ISPORT(CLK,KIN:IN STD_LOGIC; KOUT:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE BHV OF FEN ISSIGNAL KL,KH:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK,KIN,KL,KH) BEGINIF CLKEVE
6、NT AND CLK=1 THENIF(KIN=0) THEN KL=KL+1;ELSE KL=0000;END IF;IF(KIN=1) THEN KH=KH+1;ELSE KH1100) THEN KOUT0111) THEN KOUT=0;END IF;END IF;END PROCESS;END;b.波形仿真图3)产生节拍控制和音阶选择信号a.代码3)音乐自动播放LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY NOTETABS ISPORT(CLK : IN STD_LOGI
7、C;S : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);TONEINDEX : OUT STD_LOGIC_VECTOR( 4 DOWNTO 0);END ENTITY NOTETABS;ARCHITECTURE FUN OF NOTETABS ISCOMPONENT MUSIC PORT(address: IN STD_LOGIC_VECTOR (8 DOWNTO 0);clock: IN STD_LOGIC ;q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (4 DOWNTO 0);END COMPONENT;SIGNAL COUNTER : STD_LOGIC_VEC
8、TOR(8 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK,COUNTER)BEGIN IF (COUNTER=432) THEN COUNTER=000000000; ELSIF (CLKEVENT AND CLK =1) THEN COUNTER144) THEN COUNTER=000000000;ELSIF(S=10 AND (COUNTER 288) THEN COUNTER=010010000;ELSIF (S=01 AND (COUNTER 432) THEN COUNTERCOUNTER,q=TONEINDEX,clock=CLK); END ARCHITECTURE F
9、UN;b.波形仿真图4)二选一选择器a.代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux21c IS PORT(k_code,toneindex:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0); key:IN STD_LOGIC; index:OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0); END;ARCHITECTURE five OF mux21c IS BEGIN PROCESS(k_code,toneindex,key) BEGIN IF key=1 THEN index=k_code; EL
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