EDA课程设计-可编程电子琴.doc

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名（学号）： 专业班级： 课程名称： EDA技术课程设计Abstract System application of FPGA technology, programming with VHDL and implemented in CPLD. Electronic organ is the basic principle of produce each note corresponds to the frequency, the driven frequency enlarged trumpet sound. The keyboard includes manual and automatic playing two functions played, one hand can also be played back the recordings as he played. , tones of system by CNC divider module, module, display module and the music playing module four parts. System implementation is to use hardware description language VHDL to design in the modular way, then carries on the programming, sequential simulation, integration. Key words: note frequency automatically play the recording playback 目录 一、 设计要求 3 二、 系统设计 3 1.设计规划 3 2. 基础部分原理 3 3.简易电子琴的设计流程 4 三、 单元模块设计 4 1.数控分频模块（fenpin） 4 2.音调发生模块（tone） 6 3. 显示模块（xianshi） 8 4.乐曲演奏模块（auto） 9 四、顶层模块设计 12 五、 仿真与调试 15 六、协同与分工 17 七、心得体会 17 参考文献 19 设计要求 基础部分 1）电子琴设计两种模式，演奏模式和回放模式，演奏模式下按开始键即可按13个音符键演奏，自动记录前10秒的演奏。回放模式下自动播放演奏记录。播放完后回到演奏模式。 2）演奏或播放时，数码管显示音符（无按键时显示--）；记录采样为20Hz；12个音符为 用_5 _6 _7 1 2 3 4 5 6 7 -1 -2 -3表示；模式状态用数码管最高位显示：演奏模式显示A，开始演奏键后A闪烁；回放模式显示P。 发挥部分 变速播放、变音高播放等。 系统设计 1.设计规划 根据系统设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方法，它由演奏模块、音调发生模块和数控分频模块，存储模块，显示模块五部分组成。 2. 基础部分原理 本课程设计目的在于运用 eda 技术编程实现一个简易电子琴的乐曲演奏，它要求在实验箱上构造一个电子琴电路，不同的音阶对应不同频率的正弦波。按下每个代表不同音阶的按键时，能够发出相对应频率的声音，本次设计的电子琴还可将前十秒所奏音乐记录下来，然后回放。据系统的两大功能：手动弹奏与自动演奏，故系统可分为演奏模块 （auto） 、 音调发生模块（tone）和数控分频模块(fenpin)和显示模块（xianshi）四部。 3.简易电子琴的设计流程 根据系统设计要求，系统该系统基于计算机中时钟分频器的原理， 设计采用自顶向下的设计方法，通过按键输入来控制音响或者自动演奏已存入的歌曲。它由显示模块、乐曲演奏模块、音调发生模块和数控分频模块四部分组成。 用 vhdl 语言设计电路的流程： 1. 使用文本编辑器输入设计源文件。 2. 使用编译工具编译源文件：vhdl 的编译语言。 3. 功能仿真。 4. 综合。综合的目的是在于将设计的源文件由语言转换为实际的电路。这一部分最终目的是生成门电路级的网表（netlist）。 5. 框图布局、布线。这一步的目的是生成用于编程文件。先将各个设计中的门根据网表的内容和器件的结构放在器件的特定部位。然后，在根据网表中提供的各门的连接，把各个门的输入输出连接起来。 6. 编译完成，下载。 单元模块设计 1.数控分频模块（fenpin） 该模块主要由 3 个工作进程组成。产生各音符所需的频率可用一分频器实现，由于各音符对应的频率多为非整数，而分频系数又不能为小数，故必须将计算得到的分频数四舍五