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1、`基于FPGA多功能电子琴的设计(毕业论文)二?一一年十二月设计任务书一、课题名称:基于FPGA的多功能电子琴设计二、指导老师:三、设计内容与要求1、课题概述本课题拟采用FPGA器件设计一个电子琴,具有手动弹奏与自动演奏两种功能,其中手动弹奏时还支持录音回放。该设计具有集成度高、性能稳定可靠、保密性高、支持乐曲更新等特点,具有很好的趣味性和实用性,旨在提高学生的小型电子产品设计和开发能力及EDA技术的应用能力。2、设计内容与要求(1)设计内容:1)绘制电子琴的系统框图,确定设计方案;2)了解电路所需芯片的功能、参数和工作原理;3)采用protel完成电子琴的原理图
2、绘制;4)采用VHDL语言和原理图输入完成软件设计;5)采用QuartusII软件完成编译、仿真、下载;6)完成电子琴的硬件设计与制作;7)调试并实现电子琴功能。(2)设计功能要求:设计一个电子琴,支持手动弹奏、自动演奏、弹奏回放等功能,具体要求如下:可通过8个音符键产生8个频率(还可扩展),对应8个音符(中音1,2,3,4,5,6,7和高音1),这些频率输出经放大后驱动喇叭,发出声音。当按下手动弹奏键时,按下音符键后就选通相应的频率输出,若同时打开录音开关,可将所奏音乐记录下来,然后在关掉录音开关后,按下回放键可实现演奏音乐回放;按下自动演奏键时,存储器里事先编
3、写好的音符信息被依次取出,去选通各个频率输出,实现自动奏乐。摘要电子琴系统应用FPGA器件,在QUARTUSⅡ软件进行VHDL编程,实现乐曲的演奏功能。电子琴的基本原理是产生各个音符对应的频率,将内部频率分频后音频送到蜂鸣器发出音响。该电子琴包括手动弹奏、自动演奏和录音回放三种功能。文中叙述了电子琴的设计原理和分模块电路的实现方法,介绍各模块的设计及模块之间的连接组合方法,并在基于FPGA技术描述语言VHDL语言的在Altera公司cyclone系列的EP1C3T100CN8芯片上编程下载,实现功能.电子琴系统的设计包含三个主模块电路,分别是键盘控制输入电路、FP
4、GA开发板主板电路、扬声器和数码管显示电路。其中FPGA模块的设计是整个电子琴系统设计的核心内容。三个模块电路的有机组合完成了电子琴手动弹奏与自动演奏,录音回放的功能。本产品的特点是成本较低,性能稳定,精度高,有一定的开发价值。文中叙述了利用VHDL设计的电子琴演奏系统的设计思路和分模块实现的方法,详细介绍了各模块的设计方法。关键词:FPGA;电子琴;VHDL;QUARTUSⅡAbstractAnelectronicpianoisdesignedbasedonFPGA,whichconsistsofcorepartsthatdesignedbyusingVHDLh
5、ardwaredescriptionlanguages,aswellassomeperipherycircuits.Themusicalperformancecanbedone,notonlybykeysbutalsowithautomatictypeintheelectronicpiano.Thearticledescribesthedesignandimplementationoftheblocks,anddescribeVHDLlanguageuseFPGAtechnicalatalteracycloneintheseriesofep1c3t100n8chi
6、pinprogrammingElectronicpianosystemdesigncontainsthreemainparts:keyboardcontroloverthecircuit,thecircuitshowninthecircuit.Fpgamoduleofthedesignofsystemdesigntheelectronicorgansarecorecontentsofthreemodules.theorganiccombinationofthecircuitthroughtheorganplayedwithautomatichand,thefunc
7、tion.thisproductischaracterizedbylowcost,performance,highprecision,adevelopment.Thedesignofquartusiisoftwarethelanguage.themainstoragedesignvhdlmoduleandpressedthebuttoncontrolpoints,thefrequencyoftheprincipleoftheaudiofrequencydesign,makenotesinwrittenformtoramthememorysocket,withaha
8、rdwar
