简易电子琴的 VHDL设计与实现 1 2 3 4 5 6 7一.设计课题与任务要求：设计制作一个简易电子琴演奏器。原理概述：根据声乐知识，产生音乐的两个因素是音乐频率的持续时间，音乐的十二平均率规定，每两个八音度之间的频率相差一倍，在两个八音度之间，又可分为 12 个半音。每两个半音的频率比为 4。另外，音名 A（乐谱中的低音 6）的频率为 440HZ，音名 B 到 C 之间，E 到 F之间为半音，其余为全音。由此可以计算出乐谱中从低音 1 到高音 1 之间每个音名的频率如下表所示。表 1 简谱中的音名与频率的关系音名频率（Hz）音名频率（Hz）音名频率（Hz）低音 1261.63中音 1523.25高音 11046.50低音 2293.67中音 2587.33高音 21174.66低音 3329.63中音 3659.25高音 31318.51低音 4349.23中音 4698.46高音 41396.92低音 5391.99中音 5783.99高音 51567.98低音 6440中音 6880高音 61760低音 7493.88中音 7987.76高音 71975.52基本要求：1、 用 8×8 点阵显示“1 2 3 4 5 6 7”七个音符构成的电子琴键盘。其中点阵的第一列用一个 LED 点亮表示音符“1”，第二列用二个 LED 点亮表示音符“2”，依此类推，如下图所示。图 1 点阵显示的电子琴键盘2、 用 BTN1～BTN7 七个按键模拟电子琴手动演奏时的“1 2 3 4 5 6 7”七个音符。当某个按键按下时，数码管显示相应的音符，点阵上与之对应的音符显示列全灭，同时蜂鸣器演奏相应的声音；当按键弹开时数码管显示的音符灭掉，点阵显示恢复，蜂鸣器停止声音的输出。下图所示为按下 BTN3 按键时点阵的显示情况。1 2 3 4 5 6 7图 2 按键按下后的点阵显示3、 由拨码开关切换选择高、中、低音，并用数码管进行相应的显示。4、 通过按键 BTN0 进行复位，控制点阵显示图 1 的初始状态。提高要求：1、 可通过一个拨码开关进行手动/自动演奏的切换，并与点阵显示配合增加自动演奏乐曲的功能。2、 增加手动演奏的音符存储、播放功能。二．系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计）1.设计思路说明：电子琴的设计包括七个模块：弹奏模块 keyplay、自动演奏模块 autoplay、查表及显示模块 table、分频模块 fenpin、存储模块 store、七段数码管显示模块seg7 和点阵的显示模块 lattice。 弹奏模块 keyplay 根据按键动作 key，和高中低模式选择 mode 产生指示音调的 index_key。自动演奏模块 autoplay 接收 50MHz 的...
