音乐演奏系统毕业论文

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1、本设计在EDA开发工具Quartusll7.1平台上利用VHDL语言设计一个包括4X4矩阵式键盘电路Key_encoder,自动音乐播放控制电路NoteTabs,数控分频器电路Tone_Tab1,二选一数据选择电路Mux21c,音节频率产生电路Speakers模块的，具有实现手动按键输入和自动播放功能的音乐演奏系统功能的电路，并通过定制LPM-ROM存储音乐数据，以“两只蝴蝶”乐曲为例，将音乐数据存储到LPM-ROM,就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。要想实现其他乐曲的演奏效果，只要修改LPM-R0M所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新定制LPM-

2、ROM,连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。关键字：EDAFPGA数控分频数据存储1绪论1.1EDA技术11.2VHDL语言11.3FPGA简介12总体设计2.1设计目的和任务要求2.1.1设计目的32.1.2设计任务要求32.2音乐演奏系统组成2.2.1音乐演奏系统电路基本原理42.2.2音符频率的得到42.2.3自动播放乐曲节奏控制42.2.4乐谱发生器52.2.54X4矩阵式键盘52.2.6音乐演奏电路总体设计52.3顶层模块设计2.4单元模块设计2.4.14X4矩阵式键盘Key_encoderVHDL模块设计62.4.2自动乐曲播放模块NoteTabsVHDL模块

3、设计72.4.3定制音符数据的ROM文件72.4.4音乐谱对应分频预置数查表电路Tone_tablVHDL模块设计82.4.5Speakera音乐符数控分频模块VHDL模块设计102.4.64位数据宽度的二选一多路选择器Mux21cVHDL模块设计102.5VHDL音乐演奏系统仿真与调试2.5.1自动乐曲播放模块NoteTabs的仿真112.5.2音乐谱对应分频预置数查表电路Tone_tabl模块的仿真112.5.3Speakera音乐符数控分频模块的仿真122.5.44X4矩阵式键盘Key_encoder模块仿真122.5.54位数据宽度的二选一多路选择器Mux21c模块

4、仿真13参考文献15附录16附录A顶层模块VHDL程序:16附录B4X4矩阵式键盘Key_encoderVHDL程序：18附录C自动乐曲播放模块模块程序:19附录D音乐谱对应分频预置数查表电路Tone_tablVHDL程序：20附录FSpeakera音乐符数控分频模块VHDL其程序如下：21附录E4位数据宽度的二选一多路选择器Mux21cVHDL程序2324心得体会1绪论1.1EDA技术EDA技术即电子设计自动化技术，它是以可编程逻辑器件(PLD)为载体，以硬件描述语言(HDIJ为主要的描述方式，以EDA软件为主要的开发软件的电子设计过程。它主耍采用“自顶向下”的设计方法，

5、设计流程主要包括：设计输入、综合、仿真、适配、下载。EDA技术主要有以下特征：(1)高层综合的理论和方法取得进展，从而将EDA设计层次rflRT级提高到了系统级，并推出了相应的系统级综合优化工具，大大缩短了复朵ASIC的设计周期。(2)采用硬件描述语言来描述10万门以上的设计，并形成了VHDL和Verilog-HDL两种标准硬件描述语言。(3)采用平面规划技术对逻辑综合和物理版图设计联合管理，做到在逻辑设计综合早期阶段就考虑到物理设计信息的影响。(4)为带有嵌入式TP核的ASTC设计提供软、硬件协同设计工具。(5)建立并行设计工具框架结构的集成化设计环境，以适应当今ASIC

6、规模大而复朵、数字与模拟电路并存、硬件与软件设计并存、产品上市速度快等特点。1.2VHDL语言VHDL是一•种硬件描述语言，它可以对电子电路和系统的行为进行描述，基于这种描述，结合相关的软件工具，可以得到所期望的实际电路与系统。VHDL程序结构包括：实体(Entity)>结构体(Architecture)>配置(Configuration)>包集合(Package)及库(Library)o其中，实体是一个VHDL程序的基木单元，由实体说明和结构体两部分组成：实体说明用丁描述设计系统的外部接口信号；结构体用丁描述系统的行为、系统数据的流程或系统组织结构形式。配置用语从库中选取

7、所需的单元来组成系统设计的不同规格的不同版木，使被设计系统的功能发生变化。包集合存放各设计模块能共享的数据类型、常数、子程序等。库用丁存放已编译的实体、构造体、包集合及配置：一种是用户自己开发的工程软件，另一种是制造商提供的库。关TVHDL最后要说明的是：与常规的顺序执行的计算机程序不同，VHDL从根本上讲是并发执行的。在VHDL中，只有在进程(PROCESS).函数(FUNCTION)和过程(PROCEDURE)内部的语句才是顺序执行的。1.3FPGA简介FPGA是现场可编程门阵列的简称。FPGA在结构上主要分为