基于fpga的电子琴设计课程设计正文 _大学论文.doc

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1、课程设计摘要乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智能仪器仪表设备。实现方法有许多种。现用可编程逻辑器件（PLD）来完成该设计。核心是一数控分频器，对输入的脉冲进行分频，得到每个音阶对应的频率，由此实现简易电子琴的发音功能。电子琴可演奏由键盘输入的音阶，同时在数码管上显示对应音节的频率。本设计基于超高速硬件描述语言VHDL在Altera公司的CycloneⅡ系列的EP2C5T144C8芯片上编程实现；经仿真，调试基本能够达到技术指标，仿真结果基本正确。 关键词音乐译码电路模块，VHDL，数控分频，电子琴I课程设计Abstrac

2、tMusicperformancesarewidelyusedinautomaticansweringdevices,cellphoneringtones,theGroupphones,smartinstrumentationandequipment。Thedesignisaccomplishedusingaprogrammablelogicdevice(PLD).Thecoreisanumericalcontrolfrequencydivider,theinputpulsefrequency,thefrequencyofeachscale

3、correspondingtothefrequency,thusachievingthefunctionofsimpleelectronicpiano.Theelectronicpianocanbeplayedbythekeyboardinputofthescale,whileinthedigitaltubedisplaythecorrespondingsyllablefrequency.ThedesignbasedonultrahighspeedhardwaredescriptionlanguageVHDLonAltera'scyclon

4、eIISeriesep2c5t144c8chipprogramming;thesimulationanddebuggingcanbasicallymeetthetechnicalindicators,andtheresultofsimulationiscorrect.KeywordsMusicdecodercircuitmodule，VHDL，Numericalcontrolpointingfrequencymodules，electronicorganI沈阳工程学院课程设计目录摘要IAbstractII1引言12VHDL简述及应用22.1

5、VHDL简述22.2VHDL的应用23FPGA的简述33.1FPGA的介绍33.2FPGA的整体结构33.3Altera公司的FPGA34电子琴演奏系统设计原理分析44.1电子琴演奏设计的基本要求44.2电子琴演奏原理44.3音名与频率的关系54.4控制音长的节拍发生器65电子琴硬件演奏电路的层次化设计方案85.1按键控制模块85.2自动演奏模块85.3自动播放控制模块95.4数控分频模块设计95.5数码管译码显示105.6音频驱动模块10结论11致谢12参考文献13附录114附录215基于FPGA的电子琴设计1引言我们生活在一个信息高速发

6、达的时代，各种各样电子产品层出不穷。对于广大老百姓来说，电子琴可以说已经不再是什么“新鲜玩意”了，它现在作为一种休闲和娱乐的产品早就推出市面，面向百姓，进入了我们的生活。作为一个电子信息科学与技术专业的学生，了解这些电子产品的基本的组成和设计原理是十分必要的，我们学习过了计算机组成的理论知识，而我所做的课程设计正是对我学习的理论进行实践和巩固。本设计主要介绍的是一个用超高速硬件描述语言VHDL设计的一个具有若干功能的简易电子琴；集科学性，先进性，创新性，实用性于一体，其理论基础源自于计算机组成原理的时钟分频器。21基于FPGA的电子琴设计2

7、VHDL简述及应用2.1VHDL简述VHDL的英文全名是Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,诞生于1982年。于1983年由美国国防部（DOD）发起创建，由IEEE进一步发展并在1987年作为“IEEE标准1076”发布。从此，VHDL成为硬件描述语言的业界标准之一。2.2VHDL的应用VHDL是IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）标准的硬件描述语言，是现代电子系统设计的首选硬件设计计算机语言。

8、1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展了VHDL的内容，公布了新版本VHDL，即IEEE1076-1993。现在，VHDL与Verilog