基于fpga的简易电子琴的设计

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1、学校代码：学号：本科毕业设计说明书题目：基于FPGA的简易电子琴的设计学生姓名：学院：系别：专业：班级：指导教师：摘要我们都知道的当物体在振动或者在晃动的时候，能够发生声音。并且如果振动的频率不同，而物体发出的声音就不同，因此音调也会不同。在简易的电子琴的设计时候虽然没有振动的物体，比如簧，管，弦等，但是电子琴的内部却有很多电子类的装置，而这些电子类的装置只要开始工作就能使扬声器发出像振动的物体那样发出不同的声音。当按动某个琴键，就会是相应的电子装置工作,从而使扬声器发出不同的音调。本系统是采用EDA技

2、术设计的一个简易电子琴，该系统基于计算机中时钟分频器的原理，采用自顶向下的设计方法来实现，它可以通过按键输入来控制扬声器，同时也可以有自动播放歌曲的功能。该电子琴的设计大体可以由三个模块构成，分别是控制输入电路，FPGA和扬声器电路。用超高速硬件描述语言VHDL编程可以实现各个模块的功能。可以实现按键的输入和自动演奏的功能，同时可以即时的播放出来关键词：EDA；VHDL；FPGA；电子琴系统AbstractWeallknowthatwhenthevibrationofanobjectthatcanhap

3、pentosound.Andthefrequencyofthevibrationisdifferent,theobjectthesoundisdifferent,thetonewillbedifferent.Simpledesignofthekeyboardwhenthevibratingobject.Suchasreed,tube,string,etc.,butthekeyboard'sinternalhasalotofelectronicdevices.Theseelectronicdevicest

4、oworkcanmakethespeakerslikethevibrationofobjectsthatmakedifferentsounds.Whenpressingakey,thecorrespondingelectronicdeviceswork,sothatspeakersofdifferenttones.ThissystemisdesignedusingEDAtechnologyasimpleeight-notekeyboard,thesystemclockdividerbasedonthep

5、rincipleofthecomputer,usingtop-downdesignmethodologytoimplement,itcanbecontrolledthroughthekeyinputaudio.andAutomaticplayingfunction,Thedesignofthekeyboardingeneralconsistsofthreemodules,theyarecontrolinputcircuit、FPGA、displaycircuitandspeakercircuit..Ul

6、trahigh-speedhardwaredescriptionlanguageVHDLprogrammingfunctionofeachmodule.Notonlycanrealizethefunctionofplayingandplaying,andreal-timeplayout.Keyword:EDA;VHDL;FPGA;ElectronicsOrganSystems目录引言1第一章概述21.1FPGA简介21.1.1FPGA的工作原理21.2EDA技术简介21.2.1EDA技术概念31.2.2

7、EDA技术设计方法31.2.3EDA工具软件41.2.4EDA设计的流程41.3硬件描述语言——VHDL61.3.1VHDL的简介61.3.2VHDL语言的特点71.3.3VHDL语言上机操作条件71.3.4VHDL语言设计的流程81.4QuartusII简介81.4.1QuartusII软件的特点91.4.2QuartusII软件的工具91.5音乐知识介绍111.5.1音频的概念111.5.2音频的格式111.5.3音频的处理121.5.4节拍及音符12第二章系统的设计142.1设计的基本要求142.

8、2设计的总体方案142.3程序设计的流程图152.4电子琴中各模块的设计及仿真162.4.1时钟信号发生电路162.4.2乐曲自动演奏模块172.4.3音调发生模块182.4.4数控分频模块192.4.5顶层模块212.5管脚的分配图222.6直流稳压电源的设计222.7硬件线路连接图24结论25参考文献26附录一27附录二32谢辞33引言目前大多数市场上的电子产品摧新换代比较迅速，同时在电子产品推新换代的同时，就要求设计者对电子产品技术的