乐曲演奏电路的设计.docVIP

北 华 航 天 工 业 学 院 课程设计报告（论文） 设计课题： 乐曲演奏电路的设计 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 北华航天工业学院电子工程系 乐曲演奏电路的设计 课程设计任务书 姓 名： 专 业： 电子信息工程 班 级： 指导教师： 职 称： 课程设计题目：乐曲演奏电路的设计 已知技术参数和设计要求：通过本课程的学习使学生掌握可编程器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识；提高工程实践能力；学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。 设计一个乐曲演奏电路，由键盘输入控制音响，同时可自动演奏乐曲，演奏时可通过键盘选择已存入的乐曲（3种），扬声器利用试验箱上的。利用1位LED显示器显示已存入的乐曲的种类。 扩展功能：利用发光二极管显示高低音及音节的长短 所需仪器设备：电脑 ，Quarters II 软件，实验硬件试验箱。 成果验收形式：结果演示，老师提问的形式。 参考文献：EDA技术与实验 EDA技术综合应用实例与分析 VHDL实用教程等 时间 安排 在课设之前：第一天在图书馆查阅相关书籍，对设计的整体思路弄明白。 第二天分析各个模块的作用及连接形式。 第三天对各个模块运用VHDL语言进行编程。 课设开始时：第四天将各个模块连接起来运行调试，结果演示、验收。 指导教师：胡辉 内 容 摘 要 本实验的设计原理是不同的音名对应不同的频率，设计的难点是准确的产生各音名对应的频率。 简谱音名与频率的关系 音名 频率/Hz 音名 频率/Hz 音名 频率/Hz 低音1 261.63 中音1 523.25 高音1 1046.5 低音2 293.67 低音2 587.33 高音2 1174.66 低音3 329.63 低音3 659.25 高音3 1318.51 低音4 349.23 低音4 698.46 高音4 1396.92 低音5 391.99 低音5 783.99 高音5 1567.98 低音6 440 低音6 880 高音6 1760 低音7 493.88 低音7 987.76 高音7 1975.52 各音名所对应的频率可由一频率较高的基准频率进行整数分频得到，所以实际中产生各音名频率为近似的整数值。基准频率越高，近似程度越好，音准也越好，但同时分频系数会很大，耗费芯片资源也越多。本实验选取fo=1MHZ的信号作为基准频率。 分频系数A及n的公式如下： 分频系数A=fo÷音名频率 分频系数n=分频系数A÷2 分频系数n=fo÷音名频率÷2 以中音1为例来说明：由fo=1MHZ产生中音1的523.25Hz，其中分频系数A=1000000÷523.25≈1911.13，取整数值为A=1911，此分频系数可由计数器实现。但若不加处理语句，其分频后的523Hz信号不是对称方波，而占空比很小的方波将很难使扬声器有效的发出声音。 为了得到对称方波，可将分频系数A分解为：分频系数A=分频系数n×2。即先进行分频系数n的分频，得到不对称方波，再2分频得到对称方波。 以A=1911分解为例，A=1911≈956×2。即先对fo=1MHZ进行956分频，得到956×2Hz的不对称方波，然后再2分频得到523Hz的对称方波，送至扬声器可听到中音1的声音。 最后对各个模块嵌入VHDL语言，编译、调试即可。 索引关键词：音名与频率的关系 可变分频器 选择器 编码器 目 录 一 概 述 ………… ……………………………………………………1 二 方案设计与论证……………………………………………………………2 三 单元电路设计与参数计算…………………………………………………2 四 总原理图……………………………………………………………………2 五 安装与调试…………………………………………………………………3 六 性能测试与分析……………………………………………………………3 七 结论…………………………………………………………………………3 八 心得体会……………………………………………………………………3 九 参考文献……………………………………………………………………4 一、概述 （一）本实验的设计原理是不同的音名对应不同的频率，设计的难点是准确的产生各音名对应的频率。 简谱音名与频率的关系 音名 频率/Hz 音名 频率/Hz 音名 频率/Hz