eda电子设计使用verilog语言电子琴实验报告.doc

电子设计自动化课程设计报告
院系: 信息工程学院
专业: 电子信息工程
学号:
姓名:
指导教师:


2013 年月日
目录
1设计目的………………………………………………………3
2题目描述与要求………………………………………………3
3课程设计报告内容……………………………………………3
……………………………………………3
……………………………………………………4
………………7
4设计总结和心得体会…………………………………………8
课程设计目的
使用VerilogHDL语言进行前端设计,并使用Quaruts软件在实验箱上实现仿真,实现硬件电子琴。电子琴要求有8个音阶,使用外部时钟信号32MHz,能同步显示音阶。
课程设计题目描述和要求
题目:简易电子琴的设计
主要功能:(1)设计一个八音电子琴。
(2)由键盘输入控制音响,同时可自动演奏乐曲。
(3)用户可以将自己编制的乐曲存入电子琴,演奏时可选择键盘输入乐曲或者已存入的乐曲。
三、课程设计报告内容

系统由数控分频器、乐曲存储模块以及发声模块组成。数控分频器对FPGA的基准频率进行分频,得到与各个音阶对应的频率输出。乐曲存储模块产生节拍控制和音阶选择信号,即在此模块中可存放一个乐曲曲谱真值表,由一个计数器来控制此真值表的输出,而由计数器的计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号。由发声模块产生音符对应的频率的信号来使扬声器发音。
模块automusic
模块automsic由auto信号来选择发声的方式,auto=0时系统自动播放内置的音乐,auto=1时由键盘来手动演奏音乐。
(2)模块TONE
模块Tone是音阶发生器,当8位发声控制输入Index中某一位为高电平时,则对应某一音阶的数值将从端口Tone输出,作为获得该音阶的分频预置值;同时由Code输出对应该音阶简谱的显示数码,如‘5’,并由High输出指示音阶高8度显示。
(3)模块Speaker
模块Speaker中的主要电路是一个数控分频器,它由一个初值可预置的加法计数器构成,当模块Speaker由端口Tone获得一个2进制数后,将以此值为计数器的预置数,对端口Clk12MHZ输入的频率进行分频,之后由Spkout向扬声器输出发声。

新建工程
添加模块
查找对应芯片
调试程序
波形仿真
生成逻辑图
设置管脚

在初次编写分频模块时候,使用的是比较基本的计数器分频法,编写程序后在modelsim软件中进行了仿真,发现无法观察到分频情况。经过分析,原因是由于分频比过大,因此在波形图中很难观察到。而且由于预分频的占空比很小,更难以观察到高电平。在原因找到后,为了考察程序的性能,我们将输入频率减小。同时适当缩小分频比,这样就得到了模块仿真中的分频波形。
设计总结和心得体会
通过这次课程设计发现,只有理论水平提高了;才能够将课本知识与实践相整合,理论知识服务于教学实践,以增强自己的动手能力。这个实验十分有意义我获得很深刻的经验。通过这次课程设计,我们知道了理论和实际的距离,也知道了理论和实际想结合的重要性,,也从中得知了很多书本上无法得知的知识。学习不但要立足于书本,以解决理论和实际教学中的实际问题为目的,还要以实践相结合,理论问题即实践课题,解决问题即课程研究,学生自己就是一个专家,通过自己的手来解决问题比用脑子解决问题更加深刻。学习就应该采取理论与实践结合的方式,理论的问题,也就是实践性的课题。这种做法既有助于完成理论知识的巩固,又有助于带动实践,解决实际问题,加强我们的动手能力和解决问题的能力。
参考文献:(五号,宋体加粗)
潘松,《EDA实用教程》,科学出版社,2004年
附录:(源程序)
module top(clk32MHz,handTOauto, code1,index1,high1,spkout);
input clk32MHz,handTOauto; //32MHz系统时钟,键盘输入/自动演奏
input [7:0] index1;//键盘输入信号
output [6:0] code1; //音符显示信号
output high1,spkout;//高低音节信号,音频信号
wire [10:0] tone;
wire [7:0] indx;
automusic u0(.clk(clk32MHz),.index2(index1),.index0(indx),.auto(handTOauto));
tone u1(.i