卢智博开题报告.doc

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1、附件5：内蒙古工业大学本科生毕业设计(论文)开题报告学生姓名卢智博学号200881204114班级自（电）08-1指导教师郜继红职称/学位副教授/本科题目名称基于CPLD/FPGA的简易电子琴设计题目类型装备装置类题目的意义、目的：当前市场上的电子琴产品升级换代时，必须更新大部分的硬件，影响了产品的摧广和适应市场的能力。而且市场上大多数电子琴靠传统的硬件设计方法来实现其功能，这样很难降低成本。CPLD/FPGA技术的出现及迅速发展，为利用软件实现较大规模的数字电路设计提供了方便。基于CPLD/FPGA的简易电子琴设计易于音准的调校，可以

2、有效的防止设计程序被盗用，降低了数字电路的设计周期和产品的成本。设计（研究）主要内容及方案：1.自动演奏模块(automusic)的设计为了实现扩展部分的设计，便需要多加上一个音乐存储模块，该模块的作用是产生8位发声控制输入index，auto为0或1时可以选择自动演奏或者键盘输入，如果auto为0，则而由存储在此模块中的8位二进制数来作为发声控制输入，由此便可自动演奏乐曲。此模块的VHDL语言中包括两个进程，首先是对基准脉冲进行分频得到4Hz的脉冲，作为第二个进程的时钟信号，它的目的是控制每个音阶之间的停顿时间，此处便是1/4=0.2

3、5s，第二个进程是音乐的存储，可根据需要编写不同的乐曲2.音调发生器(tone)模块的设计音调发生器的作用是产生获得音阶的分频预置值。当8位发声控制输入index中的某一位为高电平时，则对应某一音阶的数值将以端口tone输出，作为获得该音阶的分频预置值，该值作为数控分频器的输入，来对4MHz的脉冲进行分频，由此得到每个音阶相应的频率，例如输入index="00000010"，即对应的按键是2，产生的分频系数便是6809；由code输出对应该音阶简谱的显示数码；由high输出指示音阶高8度的显示，低电平有效。3.数控分频模块（speake

4、r）的设计数控分频模块的目的是对基准脉冲分频，得到1,2,3,4,5,6,7七个音符对应频率。该模块的VHDL描述中包含了三个进程。首先对32MHz的基准脉冲进行分频得到8MHz的脉冲，然后按照tone1输入的分频系数对4MHz的脉冲再次分频，得到的便是所需要的频率。而第三个进程的作用是在音调输出时再进行二分频，将脉冲展宽，以使扬声器有足够功率发音。工作进度安排（具体）：1、第一周到第四周学习qartus2或maxplus2d等相关软件的使用方法及其编程环境，学习利用VHDL硬件描述语言实现系统功能的编程技巧或C语言实现系统功能的变成技

5、巧。理解电子琴的的工作原理以及音阶与频率的关系。学习VHDL语言自顶而下的设计方法。2、第五周到第六周查阅有关文献资料，进行可行性方案分析，确定系统设计方案和相关程序设计流程，绘制系统框图。3、第七周到第八周基于FPGA简易电子琴的设计，完成自动演奏模块(automusic)的设计。4、第九周到第十周基于FPGA简易电子琴的设计，完成音调发生器(tone)模块的设计。5、第十一周到第十二周基于FPGA简易电子琴的设计，完成数控分频模块（speaker）的设计。6、第十三周到第十五周开始整理资料，完成毕业设计论文的撰写。7、第十六周完成毕

6、业答辩工作。指导教师意见：指导教师签名：年月日注：表格根据所填内容可进行调整，可多页。