基于fpga音乐硬件演奏电路设计

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1、基于FPGA音乐硬件演奏电路设计目草鱼草鱼草鱼录草鱼 摘草鱼要I草鱼 1草鱼系统设计总述1草鱼 1.1草鱼设计要求1草鱼 1.2草鱼系统组成1草鱼 2草鱼总体程序设计4草鱼 2.1草鱼顶层模块设计流程图4草鱼 2.2草鱼顶层电路VHDL程序设计4草鱼 3草鱼单元模块程序设计6草鱼 3.1草鱼音乐节拍和音调发生器模块6草鱼 3.2草鱼音乐谱对应分频预置数查表电路模块7草鱼 3.3草鱼音乐谱对应分频预置数查表电路模块9草鱼 3.4草鱼乐曲演奏音符数据文件（《妈妈的吻》）11草鱼 3.5草鱼定制音符数据的ROM文件12草鱼 4草鱼VHD

2、L音乐硬件演奏电路系统仿真与调试15草鱼 4.1草鱼NoteTabs音乐节拍和音调发生器模块的仿真15草鱼 4.2草鱼ToneTaba分频预置数查表模块的仿真15草鱼 4.3草鱼Speakera音乐符数控分频模块的仿真16草鱼 4.4草鱼扩大此音乐硬件演奏电路的通用性18草鱼 5草鱼心得体会20草鱼 参考文献21草鱼 基于FPGA音乐硬件演奏电路设计摘草鱼要草鱼 根据国家教委与专业教学委员会对教育机构的要求，鲤鱼为培养适应我国21世纪国民经济发展需要的电子设置人才；pork同时基于国家教委面向21世纪电工电子课程体系改革和电工电子

3、工科教学基地建设两项教学改革研究成果。草鱼要求高等专科学校学生能够自己动手完成简单数字器件的设计。草鱼这不但反应了我国当前在电子电路的实验教学体系、pork内容和方法上的改革思路和教学水平的提高，鲤鱼更重要的是在加强以传统电子设计方法为基础的工程设计训练的同时，鲤鱼使学生能够尽快掌握现代电子设计自动化技术的新方法、pork新工具和新手段系统的、pork科学的培养了学生的实际动手能力、pork理论联系实际的能力、pork工程设计能力，鲤鱼创新能力，鲤鱼提高了学生对基础实验的兴趣。草鱼草鱼 本次设计在EDA开发平台QUARTUS草鱼I

4、I草鱼6.0上利用VHDL语言设计数控分频器电路，鲤鱼利用数控分频的原理设计音乐硬件演奏电路，鲤鱼并定制LPM-ROM存储音乐数据，鲤鱼以“梁祝”和“月亮代表我的心”两首乐曲为例，鲤鱼将音乐数据存储到LPM-ROM，鲤鱼就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。草鱼只要修改LPM-ROM所存储的音乐数据，鲤鱼将其换成其他乐曲的音乐数据，鲤鱼再重新定制LPM-ROM，鲤鱼连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。草鱼草鱼 本设计采用的是武汉理工大学的开放设计实验箱，鲤鱼FPGA目标芯片型号为Altera公司的Cyclone系列中的EP

5、1C3T144C8N。草鱼芯片配置成功后即可进行硬件测试：pork选择实验电路结构图，鲤鱼发音输出接SPEAKER，鲤鱼当乐曲一遍演奏完成后，鲤鱼乐曲发生器能自动从头开始循环演奏。草鱼草鱼 关键词：pork草鱼FPGA/CPLD，鲤鱼音乐硬件演奏电路，鲤鱼VHDL语言设计，鲤鱼QUARTUS草鱼II草鱼6.0草鱼 I基于FPGA音乐硬件演奏电路设计1草鱼系统设计总述草鱼 1.1草鱼设计要求草鱼 这是一种运用纯硬件实现乐曲播放的电路，鲤鱼比运用微处理器实现乐曲播放更加复杂。草鱼它运用了强大功能的EDA工具——开放设计试验箱和硬件描述

6、语言VHDL。草鱼本课题以歌曲《妈妈的吻》来实现乐曲播放电路的功能。草鱼草鱼 （1）顺序播放乐曲功能：pork当电路开始工作时，鲤鱼如果存储器中有多首乐曲，鲤鱼那么演奏电路将从头到尾顺序播放这些乐曲。草鱼草鱼 （2）循环播放乐曲功能：pork当演奏完后一首乐曲时，鲤鱼将自动返回到第一首歌曲开始播放，鲤鱼反复不止，鲤鱼直到关闭电源电路停止工作为止。草鱼草鱼 （3）乐曲简谱显示功能：pork当演奏电路播放乐曲时，鲤鱼能够将当前播放的音符通过一列发光二极管以二进制的形式予以显示。草鱼草鱼 （4）乐曲高音显示功能：pork如果电路正在播放

7、高音音符，鲤鱼那么将有一个发光二极管点亮来显示。草鱼草鱼 （5）音量大小可调功能：pork运用EDA实验箱上的数字功率放大器LM386N，鲤鱼对数控分频器输出的音频信号予以处理，鲤鱼输出大小连续可调的音频信号到扬声器。草鱼草鱼 1.2草鱼系统组成草鱼 （1）音乐硬件演奏电路基本原理草鱼草鱼 硬件电路的发声原理，鲤鱼声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，鲤鱼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，鲤鱼接上扬声器就能发出相应频率的声音。草鱼乐曲中的每一音符对应着一个确定的频率，鲤鱼要想FPGA发出不同音符的音调，鲤鱼实

8、际上只要控制它输出相应音符的频率即可。草鱼乐曲都是由一连串的音符组成，鲤鱼因此按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所对应的频，鲤鱼就可以在扬声器上连续地发出各个音符的音调。草鱼而要准确地演奏出一首乐曲，鲤鱼仅仅让扬声器能够发生是不够的，鲤鱼还必须准确地控