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实验十四电子音乐发生器的VHDL设计
实验十四 电子音乐发生器的VHDL设计 一、功能要求 1、2种电子音乐播放模式的自动转换。 2、手动选择某一模式的循环播放。 3、数码管显示该播放模式。 二、工作原理 1）简谱中音名所对应的频率(Hz)如下表所示。 乘以二就近似提升该声音一个八度音阶，减半则降一个八度。 2）音阶频率的获得。要由硬件实验装置的晶振频率经过适当的分频系数和输出音频整形（对称方波）就可以得到音阶频率。为了使输出的频率为对称的方波，故在分频系数计算时要除以2，在最后输出到交流蜂鸣器前要进行将输出频率二分频恢复原音名频率。例如以8M为基准频率，要将低音2频率为392.6H音频信号送出。 假设硬件实验装置的晶振频率为8M则：分频系数K=(8M÷392.6)÷2＝10188＝B“10011111001100” 将8M基准频率进行10188分频得到的是低音2频率的倍频信号392.6x2＝592.4Hz。 在输出到交流蜂鸣器前再将592.4Hz进行2分频得到的是392.6 Hz低音2对称方波信号的频率。 3）节拍控制器 乐曲节拍1拍定为1秒，2/8拍为0.25秒以此类推，根据节拍将所编辑的音乐输出到交流蜂鸣器。一般以一首曲的最低节拍为基准节拍。基准节拍可通过分频电路获得。 4）乐曲输入模块 根据所选乐曲将简谱转换成频率信号，根据节拍输出乐曲频率信号。 三、实验步骤 1、初步设计：由设计流程图画出顶层原理图草稿。 2、模块设计和调试：设计各个模块。对每一模块进行功能仿真，验证其逻辑或时序是否符合设计要求。 3、总体设计调试：完成时钟设计顶层原理。根据所选芯片型号，定义LOC，进行设计实现调试。 4、硬件验证：将程序通过数据电缆由电脑下载到芯片，在演示板上进行设计功能硬件验证。 四、实验报告要求 1、设计功能说明。 2、工作原理说明。 3、设计原理图和框图。 4、画出设计输入（原理图、VHDL、状态图）。 5、仿真波形图。 6、设计总结。 五、乐曲简谱（可以自己选曲） 曲一： 曲二 * * 1975.5 高音7 987.8 中音7 493.9 低音7 1760 高音6 880 中音6 440 低音6 1568 高音5 784 中音5 392 低音5 1396.9 高音4 698.5 中音4 349.2 低音4 1318.5 高音3 659.3 中音3 392.6 低音3 1174.7 高音2 587.3 中音2 293.7 低音2 1045.5 高音1 523.3 中音1 261.3 低音1 频率（Hz） 音名 频率（Hz） 音名 频率（Hz） 音名 *
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