基于fpga的mp3音乐播放器说明书说明书

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1、MP3播放器说明文档43目录一、实现过程2二、代码说明42.1设计代码42.1.1顶层模块：【songer.vhd】42.1.2乐谱发生模块【NoteTabs.vhd】62.1.3乐谱码查表模块【ToneTaba.vhd】72.1.4时钟分频模块【DCM_12MHZ.vhd】82.1.5数控分频模块【Speakera.vhd】102.2.测试代码：112.2.1测试顶层模块【tb_songer.vhd】112.2.2测试Speakera模块【tb_spk.vhd】122.2.3测试DCM_12MHZ模块【tb_clk12mhz.vhd】12三、操

2、作过程1443一、实现过程1.制作乐谱查找表：找出不同音符的发音频率，寻找最佳待分频频率，计算分频数和分频预置数，制作乐谱查找表。如何选择基准频率很关键。若基准频率比较小，用他除以音符频率得到的分频系数也就比较小，这样的话进行四舍五入后误差相对而言会比较大。若基准频率偏大，分频系数也就偏大，这会增加系统的负担。综合考虑分频系数的准确性和大小，基准频率为750khz是比较合适的。由于我们从开发板的内部时钟分频得到的750khz的频率信号是脉宽极窄的尖脉冲信号，为了提高扬声器有足够的功率发音，我们对尖脉冲信号再进行二分频，得到对称方波后再输出。因此，

3、在表1中，就是以375khz为基准频率计算了各个音符的分频系数和分频预置数。选择11位二进制数表示分频系数和分频预置数（计数初值），因此最大值为2047。休止符不用进行分频，分频系数为0，频率为375000hz。分频系数和分频预置数的计算方法：分频系数=375000/音符频率分频预置数（计数初值）=2047-分频系数表1各个音符的频率及其对应的分频系数（基准频率375KHz）音符名频率(Hz)分频系数计数初值音符名频率(Hz)分频系数计数初值休止符37500002047中音4698.4565371510低音1261.5251435513中音578

4、3.9904781569低音2293.6641277770中音68804261621低音3329.6271138909中音7987.7663801667低音4349.22810221025高音11046.5023581689低音5391.9959571090高音21147.6593271720低音64408521195高音31318.5102841763低音7493.8837591288高音41396.9192681799中音1523.2517171330高音51567.9812391808中音2587.3296381409高音617602131

5、834中音3656.2555711476高音71975.53719018572.预置曲谱：定义一个转换规则，将音乐音符转换为代码预置在程序里。我们称预置在程序里的代码为乐谱代码。音符转换为乐谱代码的规则为：休止符转换为代码0，低音1-低音7转换为代码1-7，中音1-中音7转换为代码8-14，高音1-高音7转换为15-21。现在一般乐曲中，最小的节拍为1/4拍。若定义1拍的持续时间为1秒，那43么1/4拍的持续时间就为1/4秒，即0.25秒。其他的节拍数为1/4拍的整数倍，因此他们的持续时间就为0.25秒的整数倍。将乐曲中每个音符以及持续的节拍数写

6、进程序，定义一个4hz的时钟频率，每当时钟上升沿来临时就输出1/4拍音符，若是其他1/4拍整数倍的音符就连续输出整数倍的次数。这样，音符就源源不断的输出了。3.对预置的曲谱码在乐谱查表码里进行查找，找出相应音符对应频率的分频系数和分频预置数。4.根据查找到的分频预置数对待分频频率（750khz）进行分频并把输出连接到集成运放电路Vin实现音量调节。音量调节的原理图如图1所示。按图1所示电路图连接电路，Vout接扬声器。通过调节滑动变阻器R2就调节音量。图1音量控制电路43二、代码说明2.1设计代码2.1.1顶层模块：【songer.vhd】lib

7、raryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;--加入函数库ENTITYSongerISPORT(clock:inSTD_LOGIC;--时钟信号输入rst:inSTD_LOGIC;--复位信号输入CODE1:OUTINTEGERRANGE0TO7;--简谱码输出显示HIGH1:OUTstd_logic;--高八度音显示SPKOUT:OUTSTD_LOGIC);--发音输出ENDSonger;ARCHITECTUREBehavioralOFSongerISCOMPONENTNoteTabs—添加notetabs元件POR

8、T(clk:INSTD_LOGIC;ToneIndex:OUTINTEGERRANGE0TO15);ENDCOMPONENT;COMPO