EDA课程设计_歌曲

1、 课 程 设 计课程设计名称： EDA课程设计 专 业 班 级 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 课程设计时间： 电子信息科学与技术专业课程设计任务书学生姓名专业班级学号题 目友谊地久天长乐曲自动播放器课题性质工程设计课题来源自拟课题指导教师同组姓名主要内容用FPGA设计实现乐曲友谊地久天长的自动演奏电路。任务要求（1）根据设计题目要求编写相应程序代码（2）对编写的VHDL程序代码进行编译和仿真（3）利用实验箱完成硬件验证（4）总结设计内容，完成课程设计说明书参考文献1曹昕燕. .北京： 清华大学出版社，2004年2焦素敏. . 北京： 清华大学出版社,2005年3焦素敏.

2、. 河南工业大学，2008年4黄智伟. . 电子工业出版社，2005年5刘昌华. . 国防工业出版社，2005年审查意见指导教师签字：教研室主任签字： 年 月 日说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1 设计任务及要求本系统是利用硬件描述语言VHDL的设计思想设计的一个乐曲演奏电路，该系统基于计算机中时钟分频器的原理，采用自顶向下的设计方法来实现用硬件描述语言VHDL按模块化方式进行设计，然后进行编程、时序仿真、并进行硬件验证。(1)音高与频率的对应关系下表: 1234567低音131147165175196221248中音2622943303503

3、93441496高音525589661700786882990(2)友谊地久天长乐谱2设计原理及总体框图该实验由三个模块组成，FENPIN模块将12HZ的时钟信号分为4HZ，为paia模块提供时钟，paia模块控制每个音的长短，fana模块产生不同的音高，从而达到播放音乐的目的。3 程序设计该设计共分为三个模块：（1）FENPIN模块该模块输入12MHz的时钟，输出4MHz的时钟，实现给paia 模块提供时钟。程序如下LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY FENPIN I

4、S PORT(CLKIN:IN STD_LOGIC; CLKOUT:OUT STD_LOGIC);END ENTITY FENPIN;ARCHITECTURE ART OF FENPIN ISSIGNAL Q:INTEGER RANGE 0 TO 2;SIGNAL CLK:STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(CLKin) IS BEGINIF(CLKinEVENT AND CLKin=1) THEN if(Q=2) then Q=Q+1; CLK=NOT CLK; ELSE Q=Q+1; END IF; END IF; END PROCESS;CLKOUT=CLK;END ARC

5、HITECTURE ART;（2）模块PAIA控制每一个音的长短，送初值给FANA模块，从而控制音高。音符的持续时间必须根据乐曲的速度以及每个音符的节拍数决定，因此此模块的功能也就是为FANA 提供决定所发音的分频预置值，而此数在FANA输入口停留时间即为此音节节拍值。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity paia isport(clk:in std_logic; q:out integer range 0 to 10204);end paia;architecture pai_arc of paia is begin process(

6、clk)variable cnt1:integer range 0 to 1500000; variable cnt2:integer range 0 to 8; variable n:integer range 0 to 45; begin if clkevent and clk=1 then if cnt1q=10204; if cnt2q=7634; if cnt2q=6061; if cnt2q=6803; if cnt2qq=6803; if cnt2q=6061; if cnt2q=7634; if cnt2q=6061; if cnt2q=5089; if cnt2q=4535;

7、 if cnt2q=5089; if cnt2q=6061; if cnt2q=7634; if cnt2q=6803; if cnt2qq=6803; if cnt2q=6061; if cnt2q=7634; if cnt2q=9050; if cnt2q=10204; if cnt2q=7634; if cnt2q=4535; if cnt2q=5089; if cnt2q=6061; if cnt2q=7634; if cnt2q=6803; if cnt2qq=6803; if cnt2q=4535; if cnt2q=5809; if cnt2q=6061; if cnt2q=50

8、89; if cnt2q=4535; if cnt2q=3809; if cnt2q=5809; if cnt2q=6061; if cnt2q=7634; if cnt2q=6803; if cnt2qq=6803; if cnt2q=6061; if cnt2q=7634; if cnt2q=9050; if cnt2q=10204; if cnt2q=7634; if cnt27 then cnt2:=cnt2+1; else cnt2:=0; n:=0; end if; end case; end if; end if; end process;end pai_arc;（3）模块FAN

9、A的功能是根据PAIA送来的初值倒计时，每次计到0时就使信号Q反转，由于初值不同，从而产生不同的音高。所以音符的频率可以由此模块得到。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fana is port(a:in integer range 0 to 10204; clk:in std_logic; q:out std_logic);end fana;architecture fan_arc of fana isbegin process(clk) variable b,d:std_logic; variable c:integer rang

10、e 0 to 10204;begin if clkevent and clk=1 then if b=0 then c:=a; b:=1; else if c=0 then b:=0; d:=not d; else c:=c-1; end if; end if; end if; q=d; end process; end fan_arc;4 编译及仿真 5 硬件调试与结果分析将实验程序下载到硬件验证实验箱上，能播放出相应的音乐。模块PAIA控制每一个音的长短，此模块输出Q送初值给FANA模块，从而控制音高。音符的持续时间必须根据乐曲的速度以及每个音符的节拍数决定，因此此模块的功能也就是为FAN

11、A 提供决定所发音的分频预置值，而此数在FANA输入口停留时间即为此音节节拍值即为图中q值。模块FANA的功能是根据PAIA送来的初值倒计时，每次计到0时就使信号Q反转，由于初值不同，从而产生不同的音高。从扬声器中播放出音乐。6 参考文献（1）焦素敏. . 北京： 清华大学出版社,2005年（2）潘松，黄继业.EDA技术与VHDL.清华大学出版社.2005 王振红.VHDL数字电路设计与应用实践教程.机械工业出版社.2006 心得体会本次课程设计是将书本知识用于实践，让我们更好的应用知识，提高动手能力，增强学习的趣味性，使我们对所学知识有更好的理解。通过两周的课程设计，学习了Quartus II的学习，更好的运用VHDL编写程序，复习了EDA的相