基于vhdl的音乐播放器的设计new

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1、摘要摘要在EDA开发工具QuartusII6.0平台上，采用VHDL语言层次化和模块化的设计方法，通过音符编码的设计思想，预先定制乐曲，实现动态显示乐曲演奏电路的设计，并在此基础上，基于同一原理，使此电路同时具备了简易电子琴的功能，使基于CPLD/FPGA芯片的乐曲播放数字电路得到了更好的优化，提高了设计的灵活性和可扩展性。关键字：EDA；QuartusII；VHDL；CPLD/FPGA；乐曲演奏电路；简易电子琴19AbstractABSTRACTBasedontheQuartusII-theEDAdevelopmenttool,thisdesignhasadoptedthem

2、ethodofclassificationandmodularizationofVHDLlevel.Throughtheconceptofnotecoding,thedesignofdynamicmusic-displayingcircuitisrealizedafterthemusicalcompositionhasbeenmadeinadvance.Onthebasisoftheaboveandthesameprinciple,thiselectriccircuithasthesamefunctionofasimpleelectronicorgan.ThedesignofC

3、PLD/FPGAchip-basedmusic-displayingdigitalcircuitisgreatlyimproved,andtheflexibilityandexpansibilityofthedesignareimprovedaswell.KeyWords:EDA；QuartusII；VHDL；CPLD/FPGA；music-displayingcircuit；simpleelectronicorgan19目录目录第1章绪论11.1研究背景11.2电子设计自动化发展史21.2.1EDA技术的涵义21.2.2EDA技术的发展史21.3EDA技术发展动态31.4研究

4、思路及主要工作4第2章可编程技术简介52.1可编程逻辑器件FPGA/CPLD52.2硬件描述语言VHDL72.3开发软件QUARTUSⅡ9第3章系统设计133.1系统原理133.1.1音调的控制143.1.2音长的控制143.2系统结构153.3各模块分析与设计163.3.1定制《万水千山总是情》音符数据ROM163.3.2音符数据地址发生器模块　NOTETABS173.3.3预置数查表电路电路模块　TONETABA173.3.4发声频率产生模块　SPEAKERA173.3.5简易电子琴功能模块　ELECLOCK18第4章系统程序实现与仿真分析194.1各部分程序实现194.1

5、.1在QUARTUSII6.0下定制的LPM_ROM194.1.2乐曲硬件演奏电路顶层设计VHDL实现194.1.3音符数据地址发生器模块NOTETABS程序与说明214.1.4预置数查表电路模块TONETABA程序与说明2219目录4.1.5发声频率产生模块SPEAKERA程序与说明254.1.6简易电子琴功能模块ELECLOCK程序与说明274.2仿真结果分析294.2.1Speakera仿真294.2.2顶层文件仿真（包括电子琴部分）结果314.2.3顶层文件仿真（不包括电子琴）结果324.2.4简易电子琴单独仿真33第5章硬件验证35第六章　结束语39参考文献39致谢4

6、019第1章绪论第1章绪论1.1研究背景随着电子技术的飞速发展，微电子技术的进步主要表现在大规模集成电路加工技术即半导体工艺技术的发展上，使得表征半导体的工艺水平的线宽已经达到了60nm，并在不断地缩小，面在硅片单位面积上，集成了更多的晶体管。集成电路设计正在不断地向超大规模，极低功耗和超高速的方向发展，电子产品的功能越来越强大，体积越来越小，功耗越来越低。同时，利用可编程逻辑器件和EDA技术使设计方法发生了质的变化。把以前“电路设计+硬件搭试+调试焊接”转化为“功能设计+软件模拟+仿真下载”。利用EDA开发平台，采用可编程逻辑器件CPLD／FPGA使硬件的功能可通过编程来实现

7、，这种新的基于芯片的设计方法能够使设计者有更多机会充分发挥创造性思维，实现多种复杂数字逻辑系统的功能，将原来由电路板设计完成的工作放到芯片的设计中进行，减少了连线和体积，提高了集成度，降低了干扰，大大减轻了电路设计和PCB设计的工作量和难度，增强了设计的灵活性，有效地提高了工作效率，增加了系统的可靠性和稳定性，提高了技术指标。这些技术使得各种电子产品迅速的进入了我们的生活，我们处在一个被电子产品深度包围的时代，在一个普通老百姓的家里，衣食住行，每一个产品的诞生都离不开EDA技术，从彩色电视机