SOPC乐曲演奏大作业.docVIP

综合实验 基于NiosII的乐曲 目录 一.设计概述 3 二．设计要求 3 三．设计方案（总体设计原理、软件设计、硬件设计） 3 3.1总体设计原理 3 3.2 软件设计流程图 4 3.3硬件设计 8 四．实验环境 9 五．软件实验步骤 9 六. 头文件 11 6.1 music.h 11 6.2 LCD.h 19 七．实验结果及分析 23 八．总结及遇到问题 24 九．思考题： 24 一.设计概述 本设计基于SOPC builder和 Nios II 8.0的乐曲演奏，使用蜂鸣器进行播放歌曲，本设计编写多首歌曲可以循环播放，并在液晶屏上显示歌曲名称和切换名称。 实验前准备： 1、该实验需要使用七个模块组中的第七个功能单元，所以三个拨码开关处于“处于“110”时，即MODEL_SEL2和MODEL_SEL3拨下处于“OFF”状态，MODEL_SEL1拨下处于“ON”时，选择该模块。 2、拨码开关MODEL_SEL5-8全置于“ON ”状态，即MODEL_SEL5-8拨下处于“ON ”状态时通过USB BLASTER接口下载。当全部拨下处于“OFF”时可使用开发平台上LAB_JTAG_PS_AS 接口下载或者核心开发板上JTAG接口下载。 这里用户可根据自己所用的下载线来选择适当的下载方式和相应的MODEL_SEL5-8的状态。 二．设计要求 通过使用PWM对交流蜂鸣器进行控制，实现多首乐曲（6首）的播放。 实现如下功能： 歌曲播放 暂停功能 多首歌曲的切换（6首） 其他扩展要求：在液晶屏上显示歌曲的名称，以及上下切换字符（before,after) 三．设计方案（总体设计原理、软件设计、硬件设计） 3.1总体设计原理 实验箱的蜂鸣器是交流蜂鸣器，在BZSP输入一定频率的脉冲时，蜂鸣器蜂鸣，改变输入频率可以改变蜂鸣器的响声。因此可以利用一个PWM来控制BZSP，通过改变PWM的频率来得到不同的声响，以此来播放音乐。 PWM设计说明 PWM输出一个占空比可调的方波。当一个周期11个时钟，高电平输出7个时钟时的PWM输出波形如下图所示。 图1 PWM输出波形图 表一 内部寄存器： 寄存器名 地址偏移量 访问属性 描 述 clock_divide 00 读/写 用来设定PWM输出周期的时钟数 duty_cycle 01 读/写 用来设定一个周期内PWM输出低电平的时钟个数 enable 10 读/写 使能和关闭PWM输出，为1时使能PWM输出 保留 11 － 3.2 软件设计流程图 图2 程序流程框图 首先，判断暂停键是否按下，如果没有，则播放歌曲，如果按下来了暂停键，就执行暂停功能。暂停后判断播放键有没有按下，如果按下了播放键，则在断点的地方接着播放歌曲， 如果没有，则一直暂停到播放按键按下。 主程序代码： 6首歌曲播放，暂停，及切换上一首、切换下一首同时显示歌名和play、stop、next、before： 上下首歌切换： 图3 程序 3.3硬件设计 图4 硬件图 四．实验环境 硬件： PC机 GX-SOC/SOPC-DEV-LAB PLATFORM创新开发实验平台 GX-SOPC-EP2C35-M672核心板 软件： Quartus II 8.0 Nios II 8.0 五．软件实验步骤 1、.把 altera_avalon_pwm （IP核）拷贝到自己的工程文件夹目录下， 2. 在主菜单打开Tools-SOPC Builer 图5 生成PWM核 3.重新命名为 bzsp，点击鼠标右键，进行自动分配 Addressess 和IRQ,点击Generate 图5 对PWM核重命名 4.生成成功以后回到Quartus II界面软件中必须替换更新：在.bdf鼠标右键单击空白处,单击Update Symbol or Block…，即可。 5.在NIOS II IDE软件环境中点击New-Nios II C/C++ Application,建立一个工程 6.在SOPC Builder System PTF File 选择NIOS2.ptf，C/C++的应用工程名Name重命名，点击Next 7.选中Create a new system library named，点击Finish. 8.建立music.h文件和LCD.h头文件 编译工程 build 成功后下载硬件 运行RUN 六. 头文件 6.1 music.h #ifndef _MUSIC_H #define _MUSIC_H #include system.h // rhythm: quarter note as a meter//