基于FPGA的多功能电子琴设计毕业论文（可编辑）.doc

` 基于FPGA多功能 电子琴的设计 (毕业论文) 二?一一年十二月设计任务书 一 、课题名称:基于FPGA的多功能电子琴设计 二 、指导老师: 三 、设计内容与要求 1、课题概述 本课题拟采用FPGA器件设计一个电子琴,具有手动弹奏与自动演奏两种功能,其中手动弹奏时还支持录音回放。该设计具有集成度高、性能稳定可靠、必威体育官网网址性高、支持乐曲更新等特点,具有很好的趣味性和实用性,旨在提高学生的小型电子产品设计和开发能力及EDA技术的应用能力。 2、设计内容与要求 (1)设计内容: 1)绘制电子琴的系统框图,确定设计方案; 2)了解电路所需芯片的功能、参数和工作原理; 3)采用protel完成电子琴的原理图绘制; 4)采用VHDL语言和原理图输入完成软件设计; 5)采用QuartusII软件完成编译、仿真、下载; 6)完成电子琴的硬件设计与制作; 7)调试并实现电子琴功能。 (2)设计功能要求: 设计一个电子琴,支持手动弹奏、自动演奏、弹奏回放等功能,具体要求如下: 可通过8个音符键产生8个频率(还可扩展),对应8个音符(中音1,2,3,4,5,6,7和高音1),这些频率输出经放大后驱动喇叭,发出声音。当按下手动弹奏键时,按下音符键后就选通相应的频率输出,若同时打开录音开关,可将所奏音乐记录下来,然后在关掉录音开关后,按下回放键可实现演奏音乐回放;按下自动演奏键时,存储器里事先编写好的音符信息被依次取出,去选通各个频率输出,实现自动奏乐。 摘 要 电子琴系统应用FPGA器件,在QUARTUSⅡ软件进行VHDL编程,实现乐曲的演奏功能。电子琴的基本原理是产生各个音符对应的频率,将内部频率分频后音频送到蜂鸣器发出音响。该电子琴包括手动弹奏、自动演奏和录音回放三种功能。文中叙述了电子琴的设计原理和分模块电路的实现方法,介绍各模块的设计及模块之间的连接组合方法,并在基于FPGA技术描述语言VHDL语言的在Altera公司cyclone系列的 EP1C3T100CN8芯片上编程下载,实现功能. 电子琴系统的设计包含三个主模块电路,分别是键盘控制输入电路、FPGA开发板主板电路、扬声器和数码管显示电路。其中FPGA模块的设计是整个电子琴系统设计的核心内容。三个模块电路的有机组合完成了电子琴手动弹奏与自动演奏,录音回放的功能。本产品的特点是成本较低,性能稳定,精度高,有一定的开发价值。 文中叙述了利用VHDL设计的电子琴演奏系统的设计思路和分模块实现的方法,详细介绍了各模块的设计方法。 关键词: FPGA ; 电子琴 ; VHDL; QUARTUSⅡ Abstract An electronic piano is designed based on FPGA, which consists of core parts that designed by using VHDL hardware description languages, as well as some periphery circuits. The musical performance can be done ,not only by keys but also with automatic type in the electronic piano. The article describes the design and implementation of the blocks, and describe VHDL language use FPGA technical at altera cyclone in the series of ep1c3t100n8 chip in programming Electronic piano system design contains three main parts: keyboard control over the circuit, the circuit shown in the circuit. Fpga module of the design of system design the electronic organs are core contents of three modules. the organic combination of the circuit through the organ played with automatic hand, the function. this product is