电子琴实验报告乐曲硬件演奏电路设计本科论文

武夷学院实验报告课程名称：逻辑设计与 FPGA 项目名称： 乐曲硬件演奏电路设计 姓名： 专业：微电子学 班级： 14 微电子 学号： 04 实验日期 音符的持续时间需根据乐曲的速度及每个音符的节拍数来确定，TONETABA 模块的功能首先是为 SPEAKERA 提供决定所发音符的分频预置数，而此数在 SPEAKERA 输入口停留的时间即为此音符的节拍值。TONETABA 模块是乐曲简谱码对应的分频预置数查表电路，其中需设置“梁祝”乐曲全部音符所对应的分频预置数，共 13 个，每一音符的停留时间由音乐节拍和音调发生器模块 NOTATABS 的 CLK 的输入频率决定，在此为 4HZ。这 13 个值的输出由对应于 TONETABA的 4 位输入值 INDEX[3..0]确定。在 NOTETABS 中设置了一个 8 位二进制计数器（计数最大值为 138），作为音符数据 ROM 的地址发生器。这个计数器的计数频率选为 4HZ，即每一计数值的停留时间为 0.25 秒，恰为当全音符设为 1 秒时，四四拍的 4 分音符持续时间。例如，“梁祝”乐曲的第一个音符为“3”，此音在逻辑中停留了 4 个时钟节拍，即 1 秒时间，相应地，所对应的“3”音符分频预置值为 1036，在 SPEAKERA 的输入端停留了 1 秒。随着 NOTETABS 中的计数器按 4HZ 的时钟频率作加法计数时，即随地址递增时，音符数据 ROM 中的音符数据将从 ROM 通过 TONEINDEX[3..0]端口输向 TONETABA 模块，乐曲就开始连续自然地演奏起来了。具体参考教材实验 9-1 中说明。3．实验仪器：PC 机 1 台 QuartusII 系统开发板 1 块 开发板外接扬声器4．实验步骤及方法：分模块设计和仿真测试，通过后联合仿真测试，最后下载到硬件中测试。5．注意事项：所有实验数据放入一个文件夹内，并且不要把文件夹放在系统盘上，实验结束后备份好实验数据，以备老师随时查阅。一、 实验预习部分：1．实验目的：学习利用数控分频器设计硬件乐曲演奏电路。2．实验原理：综合利用数控分频器、LPM_ROM、PLL 等单元电路设计硬件乐曲演奏电路。系统框图如图 1所示由三个模块组成，分别为 NOTETABS、TONETABA、SPEAKERA。图 1 硬件乐曲演奏电路结构框图NOTETABS 模块（把教材图 9-4 中的 CNT138T 和 MUSIC 模块合在一起即为此模块）类似于弹琴人的手指；TONETABA 模块类似于琴键；SPEAKERA 类似于琴弦或音调发生器。音符的频率由 SPEAKERA 模块（与教材图 9-4 中的 SPKER 模块对应）获得，这是一个数...