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電子琴verilog hdl設(shè)計(jì)

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ID:331318 發(fā)表于 2018-5-16 15:58 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
  硬件電子琴設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求:
1)按下KEY1~KEY7 分別表示中音的DO、 RE 、 ME、 FASOL、 LASI.
2)按住KEY8同時(shí)按KEY1~KEY7 分別表示高音的DO、 RE 、 MEFA、 SOL、 LASI
3)按下相應(yīng)的鍵有對應(yīng)LED燈指示;
其他要求:
1)晶振為12 MHz.,采用CPLD 器件為ALTERA EPM7064AEL144-7N
1.2  樂曲自動(dòng)演奏機(jī)
設(shè)計(jì)要求:
1)可以在電路上能自動(dòng)演奏樂曲,在這里我們采用的是貝多芬的《歡樂頌》;
2)有相應(yīng)的LED燈指示高低音;
其他要求:
1)晶振為12 MHz;
2) 采用CPLD 器件,為ALTERA EPM7064AEL144-7N。
1.3   硬件電子琴設(shè)計(jì)+樂曲自動(dòng)演奏機(jī)
       最初我們選擇的設(shè)計(jì)是電子琴,但是由于電子琴的設(shè)計(jì)較為基礎(chǔ),因此我們對電子琴的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),將其與樂曲自動(dòng)演奏相結(jié)合,要求如下:
設(shè)計(jì)要求:
1)按下KEY1—KEY7 分別表示中音的DO、 RE ME、 FA、 SOL、 LA、 SI;
2)對于電子琴,按下相應(yīng)的鍵有對應(yīng)LED燈指示;
3)可以在電路上能自動(dòng)演奏樂曲,在這里我們采用的是貝多芬的《歡樂頌》,且有相應(yīng)的LED燈指示高低音;
4)能實(shí)現(xiàn)電子琴和樂曲自動(dòng)演奏功能的切換。
其他要求:
1)晶振為12 MHz;
2)采用CPLD 器件為ALTERA EPM7064AEL144-7N
2  整體規(guī)劃
2.1  設(shè)計(jì)分析
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,由于樂曲自動(dòng)演奏機(jī)和硬件電子琴的設(shè)計(jì)已經(jīng)存在,我們對已有的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,形成兩個(gè)不同功能的模塊,然后采用元件例化,拼接兩個(gè)模塊,同時(shí)附加一個(gè)選擇功能模塊,以實(shí)現(xiàn)樂曲自動(dòng)演機(jī)和硬件電子琴兩個(gè)功能。
2.1.1  硬件電子琴分析
對于硬件電子琴,參考了實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的程序,已經(jīng)達(dá)到的要求有:
1)按下key1~key7 分別表示中音的DO、 RE ME、 FA、 SOL、 LA、 S
2)按下相應(yīng)的鍵有對應(yīng)LED燈指示。
2.1.2  樂曲自動(dòng)演奏機(jī)分析
對于樂曲自動(dòng)演奏機(jī),參考了實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的程序,已經(jīng)達(dá)到的要求有:
1)可以在電路上能自動(dòng)演奏樂曲,在這里我們采用的是貝多芬的《歡樂頌》
2)有相應(yīng)的LED燈指示高低音。
而對于其他要求:
1)晶振為12 MHz.
2)采用CPLD 器件為ALTERA EPM7064SL-44。
我們在實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證時(shí),先按照實(shí)驗(yàn)箱芯片和晶振進(jìn)行就修改,在實(shí)驗(yàn)箱上確認(rèn)實(shí)驗(yàn)相應(yīng)功能之后,我們在對應(yīng)模塊的頻率數(shù)值進(jìn)行修改,并在對管腳重新鎖定即可。
2.1.3  整體設(shè)計(jì)分析
整體設(shè)計(jì)要求:用key8實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能切換。添加一個(gè)選擇器,以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能切換。當(dāng)key8鍵沒有按下時(shí),電路實(shí)現(xiàn)硬件電子琴功能,當(dāng)key8鍵按下之后,電路實(shí)現(xiàn)樂曲自動(dòng)演奏機(jī)。由于不存在現(xiàn)成可以借鑒的,于是,課程設(shè)計(jì)任務(wù)重心就放在了選擇器模塊的編寫以及整體電路的合成上。
2.2  頂層模塊輸入輸出
file:///C:\Users\User\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsF672.tmp.png
2-1  頂層文件圖形
管腳說明:
輸入:時(shí)鐘信號——clk ,按鍵——[6:0]key ,功能切換鍵——key7
輸出:LED——[6:0]led ,蜂鳴器——beep
Key0: DO  key1: RE   key2: ME  key3:FA   key4: SOL
key5: LA  key6: SI   key7:功能切換鍵
2.3  設(shè)計(jì)流程
file:///C:\Users\User\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsF673.tmp.png
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