课程设计说明书--音乐播放器的设计.docVIP

长 沙 学 院 课程设计说明书 题目 音乐播放器的设计 系(部) 专业(班级) 姓名 学号 指导教师 起止日期 2012-12-17至2012-12-28 EDA技术课程设计任务书 系（部）：电子与通信工程系 专业：电气工程及其自动化 指导教师： 课题名称 音乐播放器的设计 设计内容及要求 在SOPC开发平台上实现一个音频信号发生器，编写2段音乐，利用开发平台的蜂鸣器来播放。播放音乐时，要求将该段音乐的编号及已经播放的时间(分、秒)显示在数码管上。 系统提供50MHZ频率的时钟源。完成该系统的硬件和软件的设计，并制作出实物装置，调试好后并能实际运用（指导教师提供制作所需的器件），最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。 设计工作量 1、VHDL语言程序设计； 2、波形仿真； 3、在实验装置上进行硬件测试，并进行演示； 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分析、硬件测试、调试过程，参考文献、设计总结等。 进度安排 起止日期（或时间量） 设计内容（或预期目标） 备注 第1天 课题介绍，答疑，收集材料 第2天 设计方案论证 第3天 进一步讨论方案, 对设计方案进行必要的修正，方案确定后开始进行VHDL语言程序设计 第4天 设计VHDL语言程序 第5~9天 在实验装置上进行硬件测试，对VHDL语言程序进行必要的修正，并进行演示 第10天 编写设计说明书 教研室 意见 年 月 日 系（部）主管领导意见 年 月 日  长沙学院课程设计鉴定表 姓名 学号 专业 班级 设计题目 音乐播放器的设计 指导教师 指导教师意见： 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见： 评定等级：　　　　　答辩小组长签名：　　　　　日期：　　　　 教研室意见： 教研室主任签名： 日期： 　 系（部）意见： 系主任签名：　　　　　　　　日期：　　　　　 说明 课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类； 目录 一 、设计任务要求 - 5 - 1、课程设计题目 - 5 - 2、工程设计总述 - 6 - 二、选择器件 - 7 - 三、功能模块 - 7 - 1.分频器（div） - 7 - 2、计数器（notetabs） - 9 - 3、选择模块（choice） - 10 - 4、数据翻译模块（tontaba）： - 12 - 5、译码器模块（deled） - 13 - 6、数控分频器模块（speakera） - 17 - 7、乐谱数据ROM（四个模块） - 18 - 四、总体设计电路图 - 25 - 1、顶层设计的电路原理图 - 25 - 2、顶层设计的仿真结果： - 25 - 3、电路的顶层文件管脚分配图 - 25 - 五、心得体会 - 25 -  音乐播放器课程设计 一 、设计任务要求 1、课程设计题目 设计一个乐曲演奏电路，能够自动播放2首音乐。要求将音乐通过实验箱上的蜂鸣器播放出来，且可以倒计时，把时间在数码管上显示出来。 设计分析 （1） 音乐播放器电路基本原理 硬件电路的发声原理，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制FPGA芯片某个引脚输出一定频率的矩形波，接上扬声器就能发出相应频率的声音。乐曲中的每一音符对应着一个确定的频率，要想FPGA发出不同音符的音调，实际上只要控制它输出相应音符的频率即可。乐曲都是由一连串的音符组成，因此按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所对应的频，就可以在扬声器上连续地发出各个音符的音调。而要准确地演奏出一首乐曲，仅仅让扬声器能够发生是不够的，还必须准确地控制乐曲的节奏，即乐曲中每个音符的发生频率及其持续时间是乐曲能够连续演奏的两个关键因素。 （2） 音符频率的获得 多个不同频率的信号可通过对某个基准频率进行分频器获得。由于各个音符的频率多为非整数，而分频系数又不能为小数，故必须将计算机得到的分频系数四舍五入取整。若基准频率过低，则分频系数过小，四舍五入取整后的误差较大。若基准频率过高，虽然可以减少频率的相对误差，但分频结构将变大。实际上应该综合考虑这两个方面的因素，在尽量减少误差的前提下，选取合适的基准频率。本设计中选取1MHz的基准频率。数控分频器采用12位二进制计数器，乐曲中的休止符，只要将分频系数设为0，即初始值=4095，此时扬声器不会发声。