EDA电子琴.docVIP

摘 要 介绍了基于FPGA的电子琴的工作原理和设计过程通过运用硬件编程语言VHDL描述，在Quartus II平台上，实现了电子琴的手动弹奏和自动演奏功能。本系统主要由音频发生模块，键盘控制模块和存储器模块组成。选择手动弹奏模式按键时，按下音符键后就会选通相应的频率输出；选择自动演奏模式按键时，储存器会将编写好的音乐信息依次取出，去选通各个对应的频率输出，实现自动演奏。音频发生器由分频器来实现，可产生16个频率，这些频率经放大后驱动喇叭，从而发出声音。 关键词 存储器模块，音乐译码电路模块，数控分频模块 Abstract Based on the working principle and design process of FPGA electronic organ by using VHDL language description, on the Quartus II platform, realize the keyboard manually play and automatic playing function is introduced in this paper. This system is mainly composed of audio frequency module, keyboard control module and memory module. Manually select play mode button, press the note keys will choose the corresponding frequency output; select auto play mode button, the reservoir will write good music information turn out, to choose corresponding to each frequency output, automatic performance. The audio frequency generator is realized by frequency divider, which can generate 16 frequencies, which are driven by the amplifier, and then the sound is emitted. Keywords Memory module, Music decoder circuit module，Numerical control pointing frequency modules 目录 摘要 I Abstract II 目录 III 1 引言 1 2 VHDL简述及应用 2 2.1VHDL简述 2 2.2 VHDL的应用 2 3 FPGA的简述 3 3.1 FPGA的介绍 3 3.2 FPGA的整体结构 3 3.3 Altera公司的FPGA 3 4 乐曲演奏系统设计原理分析 5 4.1乐曲演奏基本要求 5 4.2乐曲演奏原理 5 4.3演奏系统的组成 7 5 乐曲硬件演奏电路的层次化设计方案 8 5.1按键模块及其功能 8 5.2显示电路模块功能 8 5.3扬声器电路 8 5.4软件设计 9 5.5自动演奏模块 9 5.6音阶发生器模块 10 5.7数控分频模块 11 5.8音量控制模块： 11 结论 13 致谢 14 参考文献 15 附录1 16 附录2 17 1 引言 EDA Electronic Design Automation）即电子设计自动化。EDA技术的内涵从广义的角度看包含了：半导体工艺设计自动化、可编程器件设计自动化、电子系统设计自动化、印刷电路板设计自动化、仿真与测试、故障诊断自动化、形式验证自动化，以上各部分统称EDA工程。电子琴作为音乐与科技的产物，在电子化和信息化的时代，为音乐的大众化做出了很大的贡献，歌曲的制作大多数都要由电子琴来完成，然后通过媒介流传开来，电视剧和电影的插曲、电视节目音效、甚至你的手机铃声，都很可能包含电子琴的身影。 2 VHDL简述及应用 2.1VHDL简述 VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下和基于库的设计特点。其开发流程：在顶层用方框图或硬件语言对电路的行为进行描述后，进行系统仿真验证和纠错。再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表。然后通过适配器将网表文件配置于指定的目标器件，产生最终下载文件或配置文件。最后把适配后生成的下载或配置文件通过编程器或编程电缆下载到具体的FPGA/CPLD器件中去，以便进行硬件调试和验证，而实现可编程的专用集成电路ASIC的设计。 它出现于80年代后期，最初是由美国国防部开