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1、电子设计自动化课程设计报告院系：信息工程学院专业：电子信息工程学号：200811014姓名：张晓坡同组人：孙成、吴杲指导教师：段美霞、袁胜、张晓华2011年12月29日目录1.设计题目…………………………………………………32设计任务及目的…………………………………………33程序设计3.1硬件电子琴电路模块设计………………………43.2完整程序代码……………………………………53.3程序仿真及结果…………………………………84总结体会…………………………………………………9用Quartus_II设计电子琴1.设计题目：用Quartus_II设计电子琴2.设计任务及要求：（1）设计
2、一个八音电子琴。（2）由键盘输入控制音响，同时可自动演奏乐曲。（3）用户可以将自己编制的乐曲存入电子琴，演奏时可选择键盘输入乐曲或者已存入的乐曲。3.程序设计3.1硬件电子琴模块设计系统由数控分频器和乐曲存储模块组成。数控分频器对FPGA的基准频率进行分频，得到与各个音阶对应的频率输出。乐曲存储模块产生节拍控制和音阶选择信号，即在此模块中可存放一个乐曲曲谱真值表，由一个计数器来控制此真值表的输出，而由计数器的计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号。（1）模块Speaker模块Speaker中的主要电路是一个数控分频器，它由一个初值可预置的加法计数器构成，当模块Speaker由端口Ton
3、e获得一个2进制数后，将以此值为计数器的预置数，对端口Clk12MHZ输入的频率进行分频，之后由Spkout向扬声器输出发声。（2）模块TONE模块Tone是音阶发生器，当8位发声控制输入Index中某一位为高电平时，则对应某一音阶的数值将从端口Tone输出，作为获得该音阶的分频预置值；同时由Code输出对应该音阶简谱的显示数码，如‘5’，并由High输出指示音阶高8度显示。在原设计的基础上，增加一个Notetabs模块用于产生节拍控制（Index数据存留时间）和音阶选择信号，即在Notetabs模块放置一个乐曲曲谱真值表，由一个计数器的计数值来控制此真值表的输出，而由此计数器的
4、计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号，从而可以设计出一个纯硬件的乐曲自动演奏电路。3.2完整程序代码modulesonger(Clk1,Clk2,Code1,High1,Spkout,reset);inputClk1,Clk2,reset;output[3:0]Code1;outputHigh1,Spkout;wire[10:0]Tone;wire[3:0]ToneIndex;wireClk1,CLK2;NoteTabsu1(.Clk2(Clk2),.reset(reset),.ToneIndex(ToneIndex));ToneTabau2(.Index(ToneIndex),.C
5、ode(Code1),.High(High1),.Tone(Tone));Speakerau3(.Clk1(Clk1),.Tone(Tone),.SpkS(Spkout));endmodulemoduleSpeakera(Clk1,Tone,SpkS);inputClk1;input[10:0]Tone;outputSpkS;regPreClk;regFullSpkS;reg[3:0]Count4;reg[10:0]Count11;regCount2;regSpkS;always@(posedgeClk1)beginif(Count4>11)beginPreClk<=1'b1;C
6、ount4<=1;endelsebeginPreClk<=1'b0;Count4<=Count4+4'b1;endendalways@(posedgePreClk)beginif(Count11>=11'h7FF)beginCount11<=Tone;FullSpkS<=1'b1;endelsebeginCount11<=Count11+11'b1;FullSpkS<=0;endendalways@(posedgeFullSpkS)beginCount2<=~Count2;if(Count2==1'b1)SpkS<=1'b1;elseSpkS<=1'b0;endendmodule
7、moduleToneTaba(Index,Code,High,Tone);input[3:0]Index;output[3:0]Code;outputHigh;output[10:0]Tone;reg[3:0]Code=0;regHigh=0;reg[10:0]Tone=0;alwaysbegincase(Index)4'b0000:beginTone<=11'b11111111111;Code<=4'b0000;High<=1'b0;end//20474'b0001:begin
