简易电子琴设计 (2).doc
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1、一摘要 本课程设计主要采用EDA技术设计一个简易的八音符电子琴,它可通过按键输入来控制音响从而演奏出已存入的乐曲。在课程设计中,系统开发平台为WindowsXP,程序设计采用VHDL语言,程序运行平台为MAX+plus。然后编写程序实现电子琴的各项功能,使不同的音阶对应不同频率的正弦波,按下不同的键时发出对应频率的声音。程序通过调试运行,时序仿真,电路功能验证,顺利地实现了设计目标。二.关键词电子琴;EDA;VHDL;音阶;频率三.引言随着信息科学的进步,现代电子产品的性能越来越高,复杂度越来越大,更新步伐也越来越快,电子技术的发展进入了划时代的阶段。其中电子技术的核心便是电子设计自动化EDA
2、(ElectronicDesignAutomatic)技术。EDA是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的电子CAD通用软件包,它根据硬件描述语言HDL完成的设计文件,自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线及仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。本课程设计就是采用EDA技术描述语言VHDL编程实现简易电子琴的各项功能,是EDA技术应用于实际的一个很好的例子。目 录一、 摘要2二、 关键词2三、引言2四、 设计条件及实施方式 1.可选仪器及设备.4 2.实施方式.4 五、 设计任务及要求4六、 课程设计目的5
3、七、 课程设计原理 1.电子琴发声原理.5 2.电子琴的控制流程.6 3.电子琴各个模块的符号编辑图.7 4.电子琴电路原理图.8八、 实验内容及步骤11九、 课程设计中所遇到的问题及解决方案.12十、 课程设计中的体会.13 EDA 技 术 设 计报 告 书(简易电子琴)四设计条件及实施方式:1、可选仪器及设备:计算机一台、Quartus软件、EDA试验箱一台、U盘2、实施方式:用原理图设计方式完成设计使用功能仿真单独仿真验证各模块的功能。产生顶层模块,完成顶层设计。选择目标器件,编译顶层设计,在编译报告中查看时序分析结果和器件资源使用情况。在分配编辑器中完成引脚分配。下载到芯片并验证设计将
4、调试好的程序作为论文的一部分提交答辩五设计任务及要求: 基本功能: 设计一个八音符电子琴,通过弹击按键演奏音乐。 扩展功能: 1、能够完成3首以上的切换; 2、音乐能够配合led灯的变换; 3、音乐配合led灯变换与数码管的显示。 评分标准:基本功能:45分 扩展功能1: 10分 扩展功能2: 10分 扩展功能3: 5分六.课程设计目的: 运用VHDL语言对简易电子琴的各个模块进行设计,并使用EDA工具对各模块进行仿真验证。本设计包含如下三个模块:乐曲自动演奏模块,音调发生模块,数控分频模块,最后把各个模块整合后,通过电路的输入输出对应关系连接起来。七、课程设计原理:1、本课程设计目的在于灵活
5、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,能够发出对应频率的声音。故系统可分为乐曲自动演奏模块(AUTO)、音调发生模块(TONE)和数控分频模块(FENPIN)三部分。电路原理图如图1。2、简易电子琴发声原理介绍:某个琴键按下去的那一个时间段控制电路给扬声器输出固定的频率。而音阶频率的获得是不同音名频率信号从一个基准频率分频而来,因此设计的时候需要用到分频器电路(如图2)。基准频率的获得则用到了lpm_constant模块(如图3)。当我们对某一个特定的频率分频进行分析时发现,如果要一一进
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